In 1887, na onenigheden met museumdirecteur Lindor Serrurier, werd Pleyte aangenomen als conservator van het Ethnographisch Museum Artis in Amsterdam, waar de volkenkundige collectie van het Genootschap Natura Artis Magistra werd beheerd. Behalve een gids voor de verzameling schreef Pleyte gedurende zijn Amsterdamse periode een groot aantal artikelen in wetenschappelijke tijdschriften. Pleyte zou tot 1896 beheerder van de collectie blijven; wrijvingen met het bestuur van Artis en een naar zijn bevinden te karig traktement deden hem besluiten op te stappen om in de directie plaats te nemen van de Leidse uitgeverij E.J. Brill. In 1897 bereikte hem daar het verzoek mee te werken aan de koloniale expositie in het Nederlands paviljoen dat op de Wereldtentoonstelling van 1900 in Parijs te bewonderen zou zijn. Deze opdracht voerde Pleyte naar Nederlands-Indië, waar hij onder meer rondreisde op Sumatra en Bali. De reis liet een grote indruk na en inspireerde hem na thuiskomst tot een aantal publicaties over Indonesische oudheden. Voor de Parijse Wereldtentoonstelling liet Pleyte 28 hindoegodenbeelden maken op Bali. Deze werden als een 'godenpantheon' in het Nederlandse paviljoen op de tentoonstelling in Parijs tentoongesteld.