I 1842 tegnet han det tidligste portrettet vi kjenner av Peter Christen Asbjørnsen. Et annet viktig og uttrykksfullt portrett var det han tegnet av Bernhard Herre, som døde i unge år av et skudd fra sitt eget jaktgevær under en vandring i Nordmarka. Selv om han var mest kjent for sine portretter, malte David Arnesen også en del landskapsbilder.