Die Fotothek hat im Laufe der Zeit Forschungen und Studien durchgeführt, die anschließend sowohl im „Bollettino dei Monumenti, Musei e Gallerie Pontificie” [Bulletin der päpstlichen Denkmäler, Museen und Galerien] als auch in verschiedenen Gemeinschaftswerken veröffentlicht wurden. Diese Aktivitäten betrafen vielfältige Bereiche, besonders das historische fotografische Erbe in Bezug auf die Museumssammlungen und historische Ausstellungen, sowie die Erforschung einzelner Fotografen, allen voran Romualdo Moscioni, dessen Nachlass das Aushängeschild der Sammlung darstellt.
Darüber hinaus wurden Aspekte der Entstehung und Ordnung der Bestände vertieft, insbesondere derjenigen, die Rom gewidmet sind. Untersucht wurde auch die historische Entwicklung im Zusammenhang mit der Gründung und dem Aufbau der Sammlung und des Fotoarchivs, der heutigen Fotothek.

Besonders wichtig sind die Studien, die sich mit der Organisation oder Teilnahme an Konferenzen und Ausstellungen befassen, sowie die Zusammenarbeit mit Einrichtungen und Museen zur Entwicklung gemeinsamer wissenschaftlicher Projekte, die in entsprechenden Publikationen Niederschlag gefunden haben. Erwähnenswert sind hier die Arbeiten von Paola Di Giammaria in folgenden Bänden: Immagini e memoria: gli Archivi fotografici di Istituzioni culturali della città di Roma [Bilder und Erinnerung: Die Fotoarchive der kulturellen Einrichtungen der Stadt Rom], Rom 2014; Michelangelo e la Cappella Paolina. Riflessioni e contributi in occasione dell’ultimo restauro [Michelangelo und die Paulinische Kapelle. Überlegungen und Beiträge zur letzten Restaurierung], Edizioni Musei Vaticani 2016; Alfabeto Fotografico Romano, Ausstellungskatalog, Rom, Palazzo Poli, 2017, an dem auch Cristina Gennaccari mitwirkte.
Zu den jüngsten Publikationen zählen außerdem die Essays über den Ferper-Fonds in den Akten zum Studientag zum Gedenken an Guido Cornini, Atti della giornata di studio in memoria di Guido Cornini, Edizioni Musei Vaticani 2025, sowie über das Werk Apulia Monumentale von Romualdo Moscioni im Ausstellungskatalog Apulia Monumentale. Il viaggio di Romualdo Moscioni [Monumentales Apulien. Die Reise des Romualdo Moscioni], Altamura (BA) im Jahr 2024.

Die Fotothek unterhält zahlreiche Kooperationen mit verschiedenen Einrichtungen, Institutionen und Organisationen. Dazu zählen die Vatikanische Apostolische Bibliothek, die Vatikanzeitung „L’Osservatore Romano“, das ICCD (Zentrales Institut für Katalogisierung und Dokumentation), das Zentrale Institut für Grafik, das Städtische Fotoarchiv Rom, die Fotothek der „Biblioteca Hertziana“ – Max-Planck-Institut für Kunstgeschichte, das Kunsthistorische Institut in Florenz und die „American Academy in Rome“.
Aus Anlass des 100. Jahrestag des Raffael-Jubiläums organisierte die Fotothek eine Fotoausstellung mit dem Titel Raffaello in Vaticano. La memoria fotografica del divin pittore tra fine ’800 e primo ’900 [Raffael im Vatikan. Das fotografische Gedächtnis des „divin pittore“ an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert]. Diese Ausstellung, die wegen der Corona-Pandemie später in eine digitale Ausstellung umgewandelt wurde, war die erste, die auf der Website der Vatikanischen Museen veröffentlicht wurde. Darauf folgte eine weitere digitale Ausstellung in der Katalog-Sektion zum Thema L’Apulia Monumentale di Romualdo Moscioni. L’uso della fotografia come documento nell’Italia postunitaria [Das monumentale Apulien des Romualdo Moscioni. Der Gebrauch der Fotografie als Dokumentation Italiens nach 1861].

Die jüngsten Studien fanden Niederschlag in der Publikation Domenico Anderson (1854-1938) fotografo in Vaticano (herausgegeben von Paola Di Giammaria in Zusammenarbeit mit Alessia Lobosco, Edizioni Musei Vaticani 2025). In diesem Band wird die Tätigkeit des Fotografen Domenico Anderson untersucht. Durch sorgfältige Archivforschung werden außerdem die Beziehungen zwischen Domenico Anderson und der Direktion der Vatikanischen Museen zwischen dem 19. und 20. Jahrhundert rekonstruiert. Der Band analysiert auch die fotografischen Techniken, die der Fotograf bei seinen wichtigsten Aufträgen anwandte, darunter die bekannten Fotokampagnen in der Sixtinischen Kapelle und in der Paulinischen Kapelle im Apostolischen Palast.

Zum Heiligen Jahr 2025 und zeitgleich mit dem 100. Todestag von Romualdo Moscioni, dem bedeutendsten Fotografen der Sammlung, hat die Fotothek die Ausstellung Le Sette Chiese di Roma. L’itinerario giubilare nelle fotografie di Romualdo Moscioni (1849-1925) kuratiert, die in den Sälen XVII und XVIII der Pinakothek gezeigt wurde (9. Oktober 2025-7. März 2026).
Begleitend zu dieser Ausstellung zu den sieben Pilgerkirchen Roms ist ein Katalog erschienen (herausgegeben von Paola Di Giammaria in Zusammenarbeit mit Francesca Martusciello, Edizioni Musei Vaticani 2025). Ausstellung und Katalog sind in sieben Sektionen gegliedert, die jeweils einer Kirche gewidmet sind. Jede Sektion zeigt sieben Glasnegative sowie einen umfangreichen Bestand von Gelatinesilberabzügen und bildet so den Ausstellungsparcours ab, der das Leben und den unverwechselbaren Stil dieses Meisters der Fotografie Revue passieren lässt.

In der Fotothek werden praxisorientierte Praktika für junge Hochschulabsolventen angeboten, die Kunst und Archäologie studiert haben. Das Angebot richtet sich vor allem an Kandidaten, die Erfahrung im Bereich Geschichte der Fotografie und Fotoarchive mitbringen (infostages.musei@scv.va).