Allievo di Antonino Salinas e di Paolo Orsi fin dagli studi universitari, fra i maggiori studiosi della Sicilia antica, negli anni compresi tra il 1913 e gli anni '20 il Pace prese parte a campagne di scavo in Asia Minore, in particolare nell'attuale Anatolia occidentale, oltre che a Creta e Rodi. Poi, nel 1930, diresse una missione nel Tibesti libico (Sahara), portando alla luce la civiltà dei Garamanti; la campagna di scavi fu abbastanza ardua perché svolta mentre in diverse zone della Libia infuriavano ancora gli scontri per la sua riconquista. Condusse scavi pure a Cartagine. A lui si devono inoltre i ritrovamenti in Sicilia degli antichi insediamenti di Camarina (Kamares), di Mozia, di Selinunte e della Villa del Casale di Piazza Armerina, oltre a numerosi studi sulla Sicilia bizantina e barbarica.