Nel [[1744]] si recò a [[Parigi]] con una lettera di persentazionepresentazione a [[Claude Gros de Boze]], segretario dell'[[Académie des inscriptions et belles-lettres]] e responsabile della [[Cabinet des médailles (BNF)|collection royale des monnaies et médailles]] diventando il suo assistente. Nel [[1747]] è accettato all'Académie des Inscriptions. Nel [[1753]], alla morte di Gros de Boze gli succede nelle funzioni e vi rimane fino alla [[Rivoluzione francese|Rivoluzione]]. Nel corso del suo mandato praticamente raddoppia la collezione. Arricchisce il Cabinet di numerose acquisizioni: a questo scopo percorre tutta l'[[Italia]], e visita le rovine di [[Pompei]], [[Paestum]] ed [[Ercolano|Hercolanum]]. Durante il suo soggiorno a [[Roma]] conosce [[Étienne François de Choiseul|Étienne François]] il futuro duca di Choiseul.
Nel [[1755]] accompagnò l'ambasciatore di Francia Étienne François de Choiseul in [[Italia]], devedove passò tre anni in ricerche [[Archeologia|archeologiche]]. In questo periodo tiene una corrispondenza regolare con il conte de Caylus, il suo collaboratore al Gabinetto delle medaglie. Queste lettere saranno pubblicate postume.
Choiseul aveva una grande stima per Barthélemy, ed al ritorno in Francia, Barthelémy divenne un abituale frequentatore della sua casa, e ricevette attestati significativi dal suo patrono.
