Amelung studerte på sine vidtfavnende reiser den greske og romerske antikken og bosatte seg i 1896 i Roma, der han i omkring 30 år arbeidet som forsker, foreleser og forfatter, særlig ved det tyske arkeologiske instituttet. Også mange skandinaver har hatt Amelung som publikum. Blant hans skrifter kan nevnes noen verk om antikvitene i Firenze: (1903–08), ( 1904, ny upplaga 1913), og oversettelse av Catullus og Sofokles.