Особенно большое место в жизни предпринимателя занимала благотворительная деятельность, которая по своим масштабам была столь небывалой, что поражала современников. Лев Толстой, например, с восхищением писал Солдатёнкову, что тот употребляет большую часть своего богатства на добрые дела. Такая щедрость «хлопкового короля» объяснялась не только его человеколюбием и демократизмом, но и тем, что для него было характерно раннее осознание взаимосвязи между личным и общественным богатством. Впоследствии это убеждение трансформировалось в концепцию «общественного служения», с которой Козьма Терентьевич познакомился на лекциях известного русского экономиста и фабричного инспектора, профессора И. И. Янжула. Идея об «ответственности богатства», составлявшая основу этих выступлений, в свою очередь базировалась на теориях американского миллионера и филантропа Эндрю Карнеги. Янжул писал в своих воспоминаниях, что Солдатёнков, присутствовавший на одной из лекций вместе с другими крупными московскими промышленниками, был в таком восторге от нее, что позднее пришел просить согласия на ее опубликование.
Этому «общественному служению» предприниматель отдавал все свои силы и средства. С тех пор как Козьма Терентьевич унаследовал отцовский бизнес, он строил школы, больницы и дома призрения, оказывал материальную поддержку литераторам и печатным изданиям либерального направления. Румянцевский музей в течение сорока лет ежегодно получал от Солдатёнкова 1 тыс. рублей на текущие нужды, а затем получил в дар ценную библиотеку, насчитывавшую 8 тыс. книг и 15 тыс. экземпляров журналов. При этом, заботясь о целостности коллекции и сохранении доброй памяти о себе, даритель выражал желание, чтобы все жертвуемые им «предметы были помещены в отдельной зале музея, с наименованием таковой “Солдатёнковской”». Этот дар был одним из пунктов его завещания, произведшего огромное впечатление на современников.
По этому же завещанию городская купеческая управа получала 1,3 млн рублей «на учреждение и устройство в Москве ремесленного училища под названием “Ремесленное училище Солдатёнкова” для бесплатного обучения в оном бедных детей мужского пола без различия их состояния и вероисповедания, разным ремеслам, относящимся к техническому производству». Кроме того, свыше 1 млн рублей поступало в Московское городское общественное управление «на предмет устройства и содержания новой бесплатной больницы для всех бедных, находящихся в Москве, без различия званий, сословий и религий, под названием “Больница Солдатёнкова”». Уже эти пункты делали завещание посмертным памятником предпринимателю. Однако «хлопковый король» этим не ограничился. Немалые вклады были направлены в Российскую академию наук, Московский университет, мужскую и женскую гимназии города на развитие образования, науки и культуры.
Кроме того, Козьма Терентьевич распорядился все оставшиеся на складе и в доме книги (а они оценивались в 150 тыс. рублей) «раздать безвозмездно в библиотеки, учебные заведения и вообще доступные читальни, а все, что останется, должно быть продано и вырученные суммы и все деньги, полученные от изданий и оставшиеся от расходов по ним, внести в Московскую городскую управу для употребления в пользу городских училищ». Всего, по разным оценкам, К. Т. Солдатёнков передал в общественное пользование в виде пожертвований, вкладов или в другой форме практически все капиталы, нажитые им за годы предпринимательской деятельности.
Осуществление духовного завещания К. Т. Солдатёнкова шло с большим трудом, однако практически все его пункты в конце концов были реализованы. Особенно трудно выполнялось распоряжение по постройке больницы, которая была завершена только в 1908 г. До 1920 г. она носила имя своего создателя, а впоследствии получила название «Боткинской». Такая же участь постигла и училище и «Солдатёнковскую залу» в Румянцевском музее, коллекция которой была расформирована и разошлась после революции по разным галереям и художественным музеям страны.
Еще при жизни за свои заслуги и пожертвования К. Т. Солдатёнков был пожалован высшими российскими орденами — св. Станислава двух степеней, св. Анны 2-й степени и св. Владимира 4-й степени. В памяти людей он навсегда остался человеком, который, как говорилось в одном из посвященных ему стихотворных некрологов, «и миллионы покорив, не покорился миллионам».