Detaillen tunnetuimmat työt ovat Napoleonia ja hänen armeijaansa esittäviä historiamaalauksia, joihin hän liitti usein legendoja ja tunteilua. Eräs Detaillen tunnetuista töistä on myös vuonna 1888 valmistunut "Uni", joka kuvaa harjoitusleirillä nukkuvia ranskalaisia sotilaita uneksimassa menneiden aikojen suurista voitoista. Teos on tulkittu tuen ilmaisuksi tuolloin huipussaan olleen boulangistisen liikkeen revanssiajatuksille. Detaille teki julkisina tilaustöinä joitain suuria maalauksia, muun muassa vuosina 1900–1902 kaksi vallankumoussotiin ja Napoleonin voittoihin liittynyttä maalausta Pariisin kaupungintaloon sekä 1905 "Vers la gloire" -triptyykin Panthéoniin. Hän maalasi myös muotokuvia ja joitain ei-sotilaallisia aiheita. Lisäksi hän oli lahjakas näyttelijä.