В 1926 году закончил Одесскую актёрскую студию Общества друзей советского кино. Снимался в ролях второго плана в немых фильмах украинского производства — «Спартак», «Тарас Трясило» (оба — 1926), «Джимми Хиггинс» (1927) и других. Работал ассистентом оператора на съёмках нескольких фильмов, в том числе фильма Александра Довженко «Звенигора» (1928); одновременно учился на операторском факультете Одесского кинотехникума, который окончил в 1930 году. Был приглашён на преподавательскую работу в только что организованный Киевский киноинститут, где в 1932—1936 годах читал курс истории и теории советского и зарубежного кино. Появляются первые публикации по теории кинематографа: «К методологии определения киножанров» («Пролетарское кино», 1931, № 10 и 11), «Монтажные теории Эйзенштейна» и «Экспрессионизм в советском кино» (обе на украинском языке в журнале «Кино» в 1932 и 1933 годах).
Первые работы по истории кино публикуются на украинском языке в журнале «Радянське кіно» в 1935—1936 годах. Одни из них носили обзорный характер («Сорок лет кинематографа», «К истории развития украинской комедии»), другие — характер монографий («Проблема художественного образа в фильмах А. П. Довженко», «Рене Клер»). Тогда же появляется первая работа Авенариуса о Чарли Чаплине («Творческий путь Чарли Чаплина» — «Радянське кіно», 1936, № 8). Затем Авенариус был приглашён работать в Москву во ВГИК, где в 1936—1941 годах он создаёт фундаментальный курс истории зарубежного кино и пишет ряд искусствоведческих исследований. С 1939 года он также курировал сбор, систематизацию, хранение и описание фильмов в Госфильмофонде.
В послевоенный период деятельность Авенариуса подвергалась резкой критике, что привело к появлению ряда его работ, в которых тенденции развития западного кино разбирались с сугубо «идеологической» точки зрения, сведённых в труд «Американское кино на службе реакции». В 1950-х годах Авенариус публикует также несколько работ о взаимоотношениях с кино видных деятелей мировой культуры — Льва Толстого, Фёдора Шаляпина, Бернарда Шоу. В эти же года Авенариус читает цикл популярных лекций об истории кино по телевидению.
Особое место в работе Авенариуса занимало исследование творчества Чарли Чаплина. С конца 1930-х годов Авенариус опубликовал целый ряд посвященных ему статей и активно работал над двухтомным очерком творчества Чаплина, однако закончить успел только первый том, охватывающий период до 1923 года. Книга «Чарльз Спенсер Чаплин: Очерк раннего периода творчества» была издана в 1960 году (Москва, Издательство Академии наук СССР).