L'Accademia di Francia a Roma era allora diretta da Dominique Ingres (al quale si deve il delizioso disegno di questo periodo che ritrae la giovane moglie di Baltard e la figlia).
Dal 1849 divenne architetto della città di Parigi. Nello stesso periodo fu anche architetto diocesano per il Palazzo episcopale e il seminario maggiore della città, ma questo incarico gli fu revocato nel 1854 perché l'amministrazione dei culti ritenne che egli desse troppa importanza ai suoi lavori. Tuttavia si deve a lui il restauro delle chiese di Saint-Germain des Prés, di Saint-Séverin, di Saint-Eustache (che era appunto la chiesa delle Halles) e di Saint-Etienne du Mont.
Il suo nome è legato soprattutto alla costruzione delle Halles, il grande mercato coperto di Parigi realizzato tra il 1852 e il 1872, e completamente demolito nel 1972-1973, tranne per un padiglione che è stato classificato monumento storico e rimontato a Nogent-sur-Marne e uno portato in Giappone a Yokohama
[1], e al progetto dell'analogo mercato del bestiame alla Villette, dove ora è stata costruita la Cité des sciences et de l'industrie.
^Il progetto iniziale delle Halles prevedeva 14 padiglioni, ma ne furono costruiti solo 10, mentre diveniva sempre più evidente la difficile convivenza tra il centro di Parigi e l'enorme mercato alimentare con il suo traffico. L'installazione delle grandi campate di ghisa e vetro fu il trionfo delle idee architettoniche di Henri Labrouste, che era stato anche lui un pensionnaire di Villa Medici tra il 1824 e il 1829.