A metà degli anni ottanta realizzò il monumento funebre del cardinale De Braye, nella chiesa di San Domenico a Orvieto. Con questo complesso scultoreo-architettonico, oggi molto trasformato, Arnolfo inaugurò una tipologia sepolcrale usata in seguito fino al Rinascimento con il catafalco accostato alla parete e sormontato da un baldacchino scostato da due accoliti, coronato da una cuspide sostenuta da colonne tortili e decorata da pinnacoli, che conteneva i tre gruppi statuari minori, secondo un ritmo ascensionale che simboleggiava l'elevazione dell'anima verso il paradiso.
A Roma l'artista era stato a contatto delle grandi opere del passato romano, e aveva assorbito le lezioni dei maestri cosmateschi, di cui riutilizzerà i partiti decorativi a intarsi di marmi colorati e vetri dorati nei ciborî della basilica di San Paolo fuori le mura e di Santa Cecilia in Trastevere .
Del 1289 circa è il monumento funebre del nipote del cardinale Annibaldi. In questo periodo lavorò a Roma per altre commissioni papali: monumento a papa Bonifacio VIII, statua bronzea di San Pietro della Basilica di San Pietro.
Negli ultimi anni del Duecento fu a Firenze, dove svolse probabilmente la sua attività essenzialmente come architetto e di urbanista.
A Colle di Val d'Elsa, sua città natale, avrebbe realizzato i ponti di Spugna e di San Marziale, oggi scomparsi.