В 1828 г. Брюллов написал по заказу князя Г. И. Гагарина шесть образов (на медных медальонах диаметром около 35 сантиметров каждый) для «золотых врат» иконостаса домовой церкви русского посольства, которое тогда находилось в Palazzo Odescalchi (между Корсо и площадью Апостолов). Брюллов сообщал в Общество поощрения художников:

«По случаю установления русской церкви в доме нашего посольства все русские художники, находящиеся в Риме, взяли на себя соглашение г-на посланника ‹князя Гагарина› пожертвовать для украшения оной своими трудами; мне досталось написать царские двери; в половине октября сия работа должна быть кончена».

Общая композиция деревянного, выкрашенного под мрамор, с позолотой, иконостаса принадлежит архитектору К. Тону. На фризе иконостаса – надпись: «Благословен Грядый во Имя Господне». «Царские врата» с брюлловскими образами несколько раз переезжали из одной домовой церкви при русском посольстве в другую – в палаццо Памфили на Piazza Navona, в палаццо Джустиниани близ Пантеона, в палаццо Менотти на Piazza Cavour… Сегодня брюлловские образа находятся в православной церкви на Via Palestro, № 71, расположенной в бывшем палаццо Чернышевой. (Следует добавить, что над убранством православной церкви в Риме работали и другие русские художники: образы Спасителя и Божией Матери написаны X. Гофманом, св. Николая Чудотворца – Ф. Бруни, св. Александра Невского – А. Марковым, изображение Тайной Вечери – И. Габерцетелем и т. д.)

В 1832 г. Брюллов по заказу графини Юлии Павловны Самойловой (урожденной Пален) написал в Риме знаменитую «Всадницу» – конный портрет воспитанницы графини – Джованины Паччини. Будучи другом и поклонником Самойловой (Брюллов часто бывал в ее римском доме, жил на ее вилле в Ломбардии), он написал несколько ее портретов, а впоследствии изобразил в образе матери с дочерьми в левой части «Гибели Помпеи».

Работа Карла Брюллова над «Последним днем Помпеи» продолжалась в Риме, в мастерской на Via San Claudio (между Corso и Piazza San Silvestro) с 1827 по 1833 r. Сам Брюллов вспоминал о завершении своей главной картины:

«Целые две недели я каждый день ходил в мастерскую, чтобы понять, где мой расчет был неверен. Иногда я трогал одно место, иногда другое, но тотчас же бросал работу с убеждением, что части картины были в порядке и что дело было не в них. Наконец мне показалось, что свет от молнии на мостовой был слишком слаб. Я осветил камни около ног воина, и воин выскочил из картины. Тогда я осветил всю мостовую и увидел, что картина моя была окончена…»

Когда грандиозная работа была наконец завершена, в мастерскую Брюллова пришел Виченцо Каммучини и, постояв несколько минут перед картиной, обнял Брюллова и произнес: «Abraciame, Collosse!» («Обними меня, Колосс!») (Считается, что у этого признания мэтром итальянской исторической живописи работы Брюллова была своя предыстория. Скульптор Н. А. Рамазанов вспоминал, что одно время Каммучини весьма небрежно отзывался о Брюллове, говоря, что «этот pittore russo способен только на маленькие вещицы». Позднее, когда Рим уже наполнился слухами о «новом чуде искусства, совершившемся на улице Св. Клавдия», Каммучини при встрече с Брюлловым попросил его показать картину, о которой так много говорят. Брюллов, зная о снисходительном мнении о себе итальянского мэтра, отвечал, что не стоит старому живописцу утруждать себя походом в брюлловскую мастерскую, потому что «там вещица совсем маленькая». Поэтому для Каммучини законченное огромное полотно Брюллова явилось полной неожиданностью.)

Картина Брюллова была выставлена для всеобщего обозрения. «У нас в Риме важнейшим происшествием была выставка картины Брюллова в его студии. Весь город стекался дивиться ей», – сообщал из Рима философ Н. М. Рожалин своему другу С. П. Шевыреву. Работа Брюллова была объявлена «первой картиной золотого века» в искусстве. Больной Вальтер Скотт приехал в Рим, когда мастерская Брюллова была уже закрыта для публики, но целая депутация английских художников уговорила Брюллова дать возможность писателю посмотреть картину – тот пробыл в мастерской около часа и поздравил автора. После Рима картина выставлялась в Милане (в Ломбардском зале Брерского дворца), а затем – с неменьшим успехом – в Парижском салоне 1834 г. в Лувре. Брюллова избирают профессором первой степени Флорентийской Академии художеств; его с триумфом встречают в Болонье, где он некоторое время собирается даже поселиться и построить собственную виллу. А. Н. Демидов заплатил за «Гибель Помпеи» 40 000 франков и преподнес ее в дар российскому императорскому дому; царь Николай I вскоре наградил Карла Брюллова орденом Анны 3-й степени. О триумфальном появлении картины Брюллова в Петербурге поэт Е. А. Баратынский написал стихи: