Høsten 1858 reiste han til København for å utdanne seg ved Kunstakademiet under Thorvaldsen-eleven Herman Wilhelm Bissens ledelse. Der tilegnet Walter Runeberg seg en klassisk kunstoppfatning. Etter fire år i København flyttet han til Roma, den klassiske kunsts høysete. Dér arbeidet han med unntak av et par års avbrudd helt til 1876. Hans verker med klassiske motiver fra tiden i Roma er tallrike. Bl.a. kan nevnes 1863, 1865, 1872 og 1876.