Il voyage en Afrique du Nord et dans le bassin méditerranéen où il répertorie les caractères anthropologiques des différentes cultures locales. Son art s'inscrit dans le mouvement de l'orientalisme.
Il se fait connaître comme sculpteur de bustes, statues et groupes. Il débute au Salon de 1870 avec deux plâtres de gladiateurs romains, Retaire et Mirmillon, dont les tirages en bronze sont acquis par l'État pour le château de Saint-Germain-en-Laye. Il exposera au Salon jusqu’à la fin des années 1890 et y envoie notamment une série de bustes de femmes orientales en bronze. Les représentations de fauconniers indiens, de jeunes filles turques et de courtisanes japonaises ont solidement établi sa réputation en tant que sculpteur orientaliste dès le milieu des années 1870. Guillemin collabore avec les grandes maisons éditrices d’art comme Barbedienne et Christofle.
↑Sotheby's Auctions House, Sotheby's Auctions Émile Guillemin European art of the 9th century, including Islamic and Orientalist art, Émile-Coriolan-Hippolyte Guillemin (Paris, 1841-1907), Femme Kabyle d'Algerie and Jamissaire du Sultan Mahmoud II the female figure signed and dated Guillemin/1884, the male signed Ele Guillemin, bronze, silver, gold and polychrome patina with colored hard stone cabochons, both raised on an Italian marble pedestal Rosso Levanto of masculine height 36-inch (91.5 cm), sold for 1 202 500 $, Sotheby's, New York, October 21, 2008.