Начав широкомасштабные раскопки, Мариетт попросил у Саида-паши выделить ему для хранения древностей одно из помещений транспортной компании в Булаке. Четыре комнаты Мариетт использовал для наиболее Ценных экспонатов, а другие сделал запасниками. На первых порах он обходился помощью только одного рабочего. Очень скоро небольшая коллекция Мариетга стала настолько популярной, что в 1863 году она была переведена в новое здание, которое было официально открыто 18 октября хедивом Исмаилом. Некоторые экспонаты нового музея демонстрировались на международной выставке в Лондоне в 1862 году, лучшие из них были показы на всемирной ярмарке в Париже в 1867 году.
Хедив Саид-паша назначил Мариетга директором Управления по делам египетских древностей и главным инспектором всех раскопок на территории Египта. Под его руководством начались координированные раскопки в 37 местах — от Мемфиса до Фив. Впоследствии, правда, археологи критиковали методы, которых придерживался Мариетт (иногда он не останавливался и перед применением динамита). Вместе с тем огромным шагом вперед явилось то, что отныне значительная часть находок не вывозилась в Европу, а оставалась в Египте.
Несмотря на большую занятость в музее, Мариетг продолжал вести раскопки сам. В 1865 году он открыл гробницу сановника Ти, который был крупным землевладельцем и, как гласят тексты, «начальником всех царских работ, руководителем строительства пирамид и охранителем вечных мест». Эта самая красивая и лучше всех сохранившаяся из саккарских гробниц была построена около 2600 года до н. э. — в те времена, когда цари Хеопс, Хефрен и Микерин сооружали свои пирамиды. Стены гробницы покрывали великолепные многоцветные рельефы, своим тончайшим рисунком производившие впечатление настенной живописи. Они изображали и самого сановника Ти, фигура которого всегда втрое, а то и вчетверо крупнее, чем фигуры людей более низкого звания, и картины повседневной жизни той эпохи: ремесленников, писарей, рисовальщиков, земледельцев, охоту на бегемотов, рыбную ловлю, забой домашнего скота и выделку кож, сбор податей и наказание недоимщиков — короче говоря, всю панораму повседневной жизни Древнего Египта. Эти изображения настолько реалистичны, что позволили установить, какими орудиями и инструментами пользовались тогдашние земледельцы и ремесленники, какие приемы они применяли. Ни одно из ранее открытых захоронений не давало такого реального представления о жизни древних египтян, как эта гробница.
Мариетг открыл и множество других гробниц с подобными же свидетельствами давних эпох, среди которых особенно выделялась гробница Птаххоте-па, вельможи времен V династии. Владелец ее, возможно, был автором прославленного «Поучения», одного из древнейших произведений мировой литературы. Кроме того, Мариетг начал изучение так называемой ложной пирамиды близ Медума, пирамиды в Лиште и нескольких малых пирамид близ Саккара. Мариетг раскопал руины заупокойного храма фараона Хефрена, располагавшегося возле Большого сфинкса. От него к пирамиде Хефрена (в которой в свое время побывал Бельцони) вела дорога процессий, по которой жрецы несли в последний путь мумифицированное тело фараона. От храма мало что осталось, но сохранившиеся части входных пилонов и остатки вестибюля поражают глаз строгостью и соразмерностью пропорций. Среди руин Мариетг нашел прекрасную диоритовую статую Хефрена.