Vitalis verker fikk en stor betydning for utviklingen av barokkens triosonater. Vitali komponerte både kirkelige og verdslige kantater, sonater, oratorier, salmer, hymner og dessuten meget dansemusikk. I 1689 skrev han en didaktisk samling ved navn med 60 stykker. Hans verker hadde innflytelse på arbeidene til Arcangelo Corelli, Henry Purcell og Giuseppe Torelli.