Nach seiner Rückkehr übernahm er 1886 zunächst ein Professur für Hygiene an der Universität Palermo, ehe er 1887 zum Professor für Hygiene an der Universität La Sapienza in Rom berufen wurde.
Neben seiner Lehrtätigkeit befasste er sich insbesondere mit der Erforschung von Gesundheitsproblemen der damaligen Zeit. Zusammen mit Ettore Marchiafava untersuchte er den 1880 von Alphonse Laveran entdeckten Krankheitserreger der Malaria und sie benannten diesen 1885 Plasmodium malariae. Durch ihre gemeinsame Arbeit gelang ihnen die Differenzierung der Erreger der einzelnen Arten der Malaria. So unterschieden sie 1889 die Tertiana und Quartana von schwereren Formen der Sumpffieber.[2] Daneben befasste Celli sich mit der Erforschung der Ursachen der zerebrospinalen Meningitis und er veröffentlichte 1896 seine Studien zur Ethologie der Dysenterie. Aufgrund seiner Forschungen setzte er sich nachhaltig für die Bekämpfung der Malaria ein und er erarbeitete für das Parlament das Gesetz zur Ausgabe von Chinin, das 1900 als Legge sul chinino di stato verabschiedet wurde.
Neben seiner Lehr- und Forschungstätigkeit verfasste Angelo Celli zahlreiche Sachbücher zu medizinischen Themen wie insbesondere zur Malaria, aber auch zur Epidemiologie und Hygiene. Zu seinen Werken gehören:
Zusammen mit Ettore Marchiafava. Sulle alterazioni dei globuli rossi nella infezione da malaria e sulla genesi della malenemia, in: Atti dei Lincei, 3. Serie, Band 18 (1883), S. 381–401 (Onlineversion)
Etiologia della dissenteria, Rom 1896
Manuale dell’ufficiale sanitario. Corso di perfezionamento, 1899 (Onlineversion)
mit Ettore Marchiafava: Über die Malariafieber Roms. Berlin 1890.
La malaria. Secondo le nuove ricerche. Con tavole e figure intercalate nel testo, Rom 1899, (2. Auflage 1900 (Onlineversion))
Epidemiologia generale e speciale, Rom 1901
Per la lotta contro la malaria, Rom 1902
La malaria in Italia, Rom 1911
Manuale dell’igienista. As uso di ufficiali sanitari, medici circondariali e provinciali, ingegneri, chimici e veterinari igienisti, uffici e labiratori d’igiene, Turin 1911–1912 (Onlineversion)
Storia della malaria nell’Agro romano, posthum, Città di Castello 1925
in deutscher Sprache
Die Veränderungen der rothen Blutscheiben bei Malariakranken, in: Fortschritte der Medizin, Band 1 (1883), No 18 (5. September) (Onlineversion)
Die Malaria nach den neuesten Forschungen von Angelo Celli, übersetzt von Fritz Kerschbaumer in Wien, Urban & Schwarzenberg, Berlin und Wien 1900 (Onlineversion)
Die Malaria in ihrer Bedeutung für die Geschichte Roms und der römischen Campagna. Eine kulturhistorische Studie, Übersetzung Anna Celli-Fraentzel, Leipzig 1929
in englischer Sprache
Malaria according to the new researches, 1900 (Onlineversion)
The history of malaria in the Roman Campagna from ancient times, 1933
↑In der Enciclopedia Italiana (1931) wird abweichend zu allen anderen Quellen als Geburtsjahr 1856, als Sterbejahr 1917 sowie als Sterbeort Rom angegeben.
↑Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 49.