I 1824 mottok Bissen reisepengene som fulgte med gullmedaljen og la ut på reise gjennom Europa med kurs for Venezia og Roma. I Roma arbeidet han i Bertel Thorvaldsens atelier. Samarbeidet deres varte i 10 år, og Bissen utførte i denne peiode en rekke kunstverk som ble forsynt med Thorvaldsens signatur. Bissen vendte tilbake til København i 1834.