Первый успех пришел к нему после создания четырех больших гравюр Гротески (1745) и серии из четырнадцати листов Фантазии на темы темниц (1745; 1761). Они были исполнены с той артистической непринужденностью и блеском, которые составили славу венецианской гравюры 18 в. Произведения Пиранези всегда ценились коллекционерами как проявление удивительной творческой фантазии и высочайшего художественного мастерства. В конце 1740-х годов художник начал работать над своей самой известной серией гравюр Виды Рима. Им опубликованы несколько томов с исследованиями и реконструкциями практически всех знаменитых построек в Риме и его окрестностях. В последние годы жизни Пиранези выполнил обмеры и сделал зарисовки и гравюры храмов Пестума; они были опубликованы посмертно его сыном Франческо. Главной работой Пиранези в области архитектуры стала перестройка церкви Санта Мария Авентина (1764–1765).