Así, en 1845 emprendió un viaje por el Mediterráneo que le llevó a las actuales Italia, Grecia, Turquía y Egipto, fruto del cual serían sus Investigaciones sobre la escritura cuneiforme asiria y el artículo De la historia y el estado actual de los estudios fenicios, publicado en 1846 en la Revue des deux mondes.

Tras recorrer Siria, el mar Muerto y la Pentápolis bíblica regresó a Europa, publicando en 1853 su Viaje en torno al mar Muerto y a las Tierras bíblicas, que causó una oleada de escepticismo en el mundo académico respecto a la riqueza de los restos arqueológicos que documentó en esta obra.

Tal fue la polémica suscitada que el fotógrafo Auguste Salzmann pasó seis meses en Palestina fotografiando los restos monumentales descritos por De Saulcy,[5]​ confirmando así sus aseveraciones, en lo que sería una de las primeras aplicaciones de las técnicas fotográficas a la arqueología.

Continuó sus trabajos como orientalista, a la vez que fomentaba las excavaciones en Alise-Sainte-Reine en busca de Alesia, publicando Las campañas de Julio César en las Galias en 1862, así como una reseña general sobre numismática gala en la introducción del Diccionario Arqueológico Época Céltica en 1866.

Ante las quejas que las autoridades religiosas judías emitieron ante el sultán para detener la profanación de las tumbas, las excavaciones fueron finalmente suspendidas, aunque De Saulcy logró sustraer el sarcófago y otros objetos y enviarlos clandestinamente a Francia, llegando en 1864 al Museo del Louvre, donde se aloja actualmente.