Aos 24 anos, Durmeval Trigueiro Mendes exercia o cargo de Secretário da Prefeitura de Campina Grande quando, por ato do dia 12 de maio de 1952, o Governador José Américo de Almeida o designou para a Diretoria do Departamento de Educação, onde esteve até 31 de julho de 1954, quando foi nomeado Secretário de Educação e Saúde. Dirigiu esta Secretaria até 29 de novembro de 1955, quando ocorreu o desmembramento de sua pasta em Secretaria de Educação e Cultura e Secretaria de Saúde. Foi o primeiro titular da nova Secretaria de Educação e Cultura, cargo que exerceu até ser exonerado, a pedido, em 30 de janeiro de 1956. 

          Desenvolveu intenso trabalho em favor da modernização do ensino e total renovação dos órgãos de sua Secretaria. Em 29 de novembro de 1954, pela Lei nº 1095, foi criada a Divisão de Orientação e Pesquisas Educacionais, com a finalidade de realizar estudos de caráter científico sobre (a) a criança, abrangendo todos os aspectos da sua personalidade, com reflexos no processo educativo; (b) a aprendizagem - princípios e leis, instrumentos e processos, conteúdo e eficiência; (c) o ensino escolar, na sua organização e relação com o meio social. Ainda na área do ensino primário, foi dada nova estrutura à Escola-Modelo (Lei nº 1168 de 28 de março de 1955) e criadas três Delegacias Regionais de Ensino com o objetivo de descentralizar as atribuições do Departamento de Educação para planejamento e eficiência da inspeção escolar. 

          Outra providência de grande alcance administrativo e com indiscutível proveito para as atividades educacionais foi a criação do Serviço Social Escolar. O Ensino Rural adquiriu maior objetividade com a nova estrutura dada a esse setor, através da organização da Divisão do Ensino Rural e Profissional. Continuaram, com mais intensidade, os trabalhos de construção de novos grupos escolares, escolas isoladas e escolas rurais, na execução de um arrojado plano administrativo que objetivava cobrir as mais distantes regiões do Estado com a rede de estabelecimentos oficiais do ensino primário. Foram recuperadas e reaparelhadas diversas unidades escolares que se encontravam paralisadas por absoluta falta de condição para o seu funcionamento.

          A Paraíba vivia um clima de entusiasmo com a criação de suas primeiras escolas de nível universitário. Faltavam-lhe, porém, estabelecimentos de ensino que preparassem os estudantes para o ingresso nas faculdades. A rede oficial dispunha, apenas, dos colégios estaduais de João Pessoa e de Campina Grande. Essa situação levou o Governo a instituir a Campanha do Ensino Secundário, cujo Superintendente era o próprio titular da Secretaria de Educação, e que estimulou a criação de novos ginásios e proporcionou a habilitação de seus professores.

          Valorizando uma das suas atividades-fim, a Secretaria realizou no final de 1954 o I Mês de Arte e Cultura, ponto de partida para a expansão das atividades artístico-culturais do Estado. Durante a sua realização foram mobilizados os setores de artes plásticas, canto orfeônico, orquestra sinfônica e outros centros de atividades artísticas ou culturais existentes na capital e no interior.

          A 31 de janeiro de 1956, com a posse do Governador Flávio Ribeiro Coutinho, Durmeval foi, pela terceira vez, nomeado para dirigir a pasta da Educação, continuando com os trabalhos de construção de novos grupos escolares e escolas rurais. Obteve recursos junto ao governo federal para a construção das Escolas Normais de Souza e Alagoa Grande, e do Centro Educacional da Paraíba, complexo arquitetônico que incluía as instalações da Escola de Formação de Professores, Escola de Aplicação, Escola Experimental, Centro de Orientação e Pesquisas Educacionais e biblioteca especializada. Programou a instalação da Clínica Infantil para adoção de um regime pedagógico destinado a crianças desajustadas. Instalou, junto à Direção do Centro de Orientação e Pesquisas Educacionais, o setor de Orientação e Aperfeiçoamento do Sistema Educacional. Iniciou, com recursos do Fundo Nacional do Ensino Médio, a construção do auditório do Colégio Estadual de Campina Grande e instalou o Ginásio Estadual de Sapé. 

          Intensificou a distribuição da merenda escolar em quase todas as unidades do ensino primário do Estado. Ampliou as atividades da Campanha de Educação de Adultos com a instalação de 655 cursos e 6 Centros de Iniciação Profissional. Promoveu, em fevereiro de 1956, o II Mês de Cultura e desenvolveu esforços junto aos outros órgãos da administração estadual para a reforma do Teatro Santa Roza, que foi dotado de novo e moderno mobiliário. A eficiência de seu trabalho como Secretário de Educação mereceu elogiosas referências de setores especializados do Ministério da Educação e Cultura. O Professor Anísio Teixeira, Diretor do INEP, ao visitar a Paraíba em 1957, declarou que o Estado estava "colocado em posição de vanguarda no campo educacional do país.