Trasferitosi per alcuni anni a Roma, conosce e stringe amicizia con Antonio Canova[1]. Durante la sua permanenza nella città si dedica principalmente a disegnare e dipingere numerose vedute di Roma e del territorio circostante, ad esempio Tivoli, migliorando la sua abilità di paesaggista[1]. Nel 1807 si reca a Napoli, visitando Pompei e i Campi Flegrei: anche qui alcune vedute[1].
Tornato a Brescia, prosegue la sua attività di pittore affiancando la ricerca storica e il progetto architettonico, diventando una vera personalità nel contesto culturale cittadino[1]. Nel 1823 disegna assieme ad Angelo Vita il Mercato dei Grani di piazzale Arnaldo[2].
Poco tempo dopo assume la direzione dei grandi lavori di scavo al capitolium in collaborazione con Rodolfo Vantini e l'archeologo Giovanni Labus: entro pochi anni saranno riportanti alla luce il tempio, il teatro romano e i resti di piazza del Foro, fino alla clamorosa riscoperta, avvenuta nel 1826, della Vittoria alata e degli altri bronzi imperiali[3].
Sempre a opera del Basiletti sarà il lapidario, allestito nella cella centrale del tempio "secondo il metodo praticato nel Museo Vaticano",[3] e ancora visitabile.
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