"Così le ferite del vecchio giardino furono cicatrizzate; anzi, può dirsi, che dall'eccidio di quello un altro e più superbo ne surse; perchè in fatti l'attuale orto botanico può quasi ritenersi una nuova creazione. Già la sua condizione nel 1870, fatto confronto con quella del 1835, poteva condurre a questo giudizio; e ne resta testimonianza palese nella planimetria che se ne conserva, e si riferisce a quelle due epoche. Ma quale differenza inoltre fra queste carte topografiche e lo stato attuale del giardino, e quali ulteriori conquiste fino al dì d'oggi! Quivi è precisamente la prova dello zelo indefesso, delle pazienti sollecitudini, della ferrea insistenza del De Visiani..."

— Francesco Marzolo, Commemorazione del socio emerito P.^re Roberto De Visiani, 1878.

Tra il 1837 ed il 1878 Roberto De Visiani ricopre la carica di Prefetto dell'Orto Botanico di Padova e si dedica ad accrescerne la collezione di piante e a migliorarne edifici e strutture.

Nel 1834 le piante erano state ridotte a circa 3.000 specie a causa di un forte alluvione, ma solo 20 anni dopo se ne possono contare ben 16.000.

Dal punto di vista delle strutture, De Visiani provvede al ripristino e alla riparazione di quanto era stato danneggiato dall'alluvione del 1834. Provvede inoltre alla costruzione di nuove serre, alla piantumazione di due zone di bosco e alla sostituzione della vecchia macchina idraulica. Realizza le collezioni dei legni, delle piante fossili, delle sostanze medicinali e dei modelli in cera di funghi. Si dedica, infine, all'accrescimento dell'erbario e della biblioteca.

La figura sottostante rappresenta la planimetria dell'Orto botanico nel 1873 in cui sono stati evidenziati gli interventi principali effettuati da De Visiani.

L'aula emiciclo. Tratta dall'opera "Guida all'imp. regio orto botanico in Padova" del 1854 (Fonte: Phaidra).

Nel 1842 De Visiani fa costruire, su autorizzazione dell'autorità regia, un'aula a forma di emicilio da utilizzare per le lezioni di botanica, che fino ad allora si svolgevano in altre sedi dell'Università. L'aula, in muratura, coperta da lastre di zinco, aveva gli interni decorati. Il soffitto presentava motivi floreali mentre sulle pareti erano collocati i ritratti degli antichi prefetti. Le panche e i parapetti in legno erano dipinti ad olio. Complessivamente l'aula poteva ospitare fino a duecento studenti.

Al 1854 si data la costruzione di una serra per le piante tropicali destinata a contenere anche le orchidee. Il tetto è realizzato in vetro e ferro mentre il pavimento è posto al di sotto del livello dell'Orto. La serra era dotata di un complesso sistema di riscaldamento: una caldaia, posizionata nel vestibolo, scaldava l'acqua la quale veniva fatta passare attraverso un sistema di tubi in rame, il fumo prodotto veniva convogliato in un tubo in muratura.

É di una decina di anni dopo l'altro intervento rilevante riguardante le serre: tra 1864 e 1866 De Visiani dà ordine di ricostruire la serra per il grande esemplare di Araucaria presente nel lato settentrionale dell'orto. La serra precedente, in legno, viene sostituita da una più grande, in muratura.

Particolarmente significativa è, nel 1874, la costruzione a spese dello stesso De Visiani della nuova serra per la grande palma oggi conosciuta come "Palma di Goethe".
Si tratta di un esemplare molto importante perché su di esso Pontedera stabilì e descrisse nel 1720 il nuovo genere Chamaeryphes (poi cambiato da Linneo in Chamaerops) e Goethe la ammirò a lungo trovandovi conferma della teoria esposta nell'opuscolo "Metamorfosi delle piante" del 1790.
Un'epigrafe dettata dallo stesso De Visiani ricorda la storia della pianta.

Nell'Archivio delll'Orto botanico sono conservati tre disegni dei progetti a cura di Giovanni Zambler per il rifacimento della serra.

Negli anni della prefettura di Roberto De Visiani, l'Orto botanico è in continuo contatto e scambio reciproco con numerosi orti botanici in Italia e all'estero.
Secondo quanto indicato dallo stesso De Visiani, tali orti sono ben 52 nel 1842 (L'Orto Botanico di Padova nell'anno 1842).

Opere scritte da Roberto De Visiani sull'Orto botanico, le sue piante e i suoi semi

1836

1839

Della origine ed anzianità dell'Orto Botanico di Padova. Memoria

Venezia: Tipografia di G.B. Merlo, 1839.

1840

1842

L'Orto Botanico di Padova nell'anno 1842

Padova: Tipografia Angelo Sicca, 1842 [?].

Pubblica istruzione: Orto botanico

In: "Guida di Padova e della sua provincia", Padova: Coi tipi del Seminario, 1842. Leggi il capitolo sull'Orto Botanico in Phaidra o il testo completo su Google Books.

1844

1845

1847

1850

1855

1856

Di alcune piante storiche del giardino di Padova. Cenni critici del prof. Roberto De Visiani

Estratto da: Nuovi Saggi della I. R. Academia di Padova, vol. 7. Padova, 1856 [?].

Illustrazione delle piante nuove o rare dell'Orto Botanico di Padova. Memoria 3

Estratto da: Memorie dell' I. R. Istituto veneto di scienze, lettere ed arti, vol. 6. Padova: Antonelli, 1856. Leggi in Phaidra i manoscritti preparatori e la versione a stampa.

1858

Recensio altera plantarum minus cognitarum quas Hortus Patavinus colit

Estratto da: "Atti dell'Imperial Regio Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti" Serie 3, tomo 4. Leggi il manoscritto preparatorio in Phaidra o la versione a stampa sulla Biodiversity Heritage Library.

1859

1860

1873

Orto botanico

In: "Cenni storici sulla regia Università di Padova. Origini, vicende e condizioni attuali dell'università. Notizie sommarie sugli istituti scientifici". Padova: Tipografia F. Sacchetto, 1873 (pp. 69-76).

1896 (postumo)

Alcuni documenti inediti riguardanti l'antico Orto botanico di Padova ed il suo fondatore Francesco Bonafede. Notizie raccolte da Roberto De Visiani

In: "De Toni, Giovanni Battista. Auspicatissime nozze Giuseppina Saccardo prof. Pietro Rasi. Padova: Tip. Del Seminario, 1896".

Nel 1854 viene poi pubblicato il volume Guida all'imp. regio orto botanico in Padova di Antonio Ceni e Andrea Tosini, dedicata all'allora prefetto Roberto De Visiani.