Durante questi soggiorni Sartori poté sedere di fronte a Napoleone e stilare i colloqui tra l'imperatore e lo scultore, che poi riunì in un diario, e poté ammirare i marmi del Partenone che Lord Elgin aveva trasferito a Londra. Nel 1815 l'abate Sartori ebbe un ruolo fondamentale nella missione di recupero delle opere d'arte trafugate da Napoleone all'Italia nel 1796-97. Egli cooperò con il Canova che, su ordine di Pio VII e del segretario Consalvi, partì come ambasciatore italiano alla volta di Parigi, con l'obiettivo di recuperare il maggior numero di opere possibili. La fama, l'affabilità e le conoscenze in campo artistico dello scultore furono armi preziose, ma altrettanto utili risultarono le doti diplomatiche e le nozioni di numismatica del Sartori, al fine di restituire all'Italia i suoi capolavori.