É construção legítima, ainda que não encontremos descrição nas gramáticas de que dispomos1.
No entanto, ocorre na literatura do século XIX e até meados do século XX:
(1) «Parece-me então que se aquela mulher que me faz estremecer assim soltasse sua roupa de veludo e me deixasse pôr os lábios sobre seu seio um momento, eu morreria num desmaio de prazer! » (Álvares de Azevedo, Macário, in Corpus do Português)
Em (1), a ocorrência de assim é equivalente à locução «assim que».
1 Foram consultadas as seguintes gramáticas: Nova Gramática do Português Contemporâneo (1984), de Celso Cunha e Luís F. Lindley Cintra (Edições João Sá da Costa, Lisboa); Moderna Gramática Portuguesa (2002), de Evanildo Bechara (Editora Lucerna, Rio de Janeiro); Gramática da Língua Portuguesa (2003), de Maria Helena Mateus et alii (Editora Caminho, Lisboa); e Gramática do Português (2013), coordenada por Eduardo Buzaglo Paiva Raposo, Maria Fernanda Bacelar do Nascimento, Maria Antónia Coelho da Mota, Luísa Segura, Amália Mendes, Graça Vicente e colaboração de Rita Veloso e Graça Vicente (ed. Fundação Calouste Gulbenkian).