Nach Beendigung seines Studiums begann er eine glänzende Karriere: 1902 wurde er nach Rom, in den Vatikan, berufen, um den Doppelposten des lateinischen Schreibers an der Vatikanischen Bibliothek und des Sonderdirektors des Gregorianischen Etruskermuseums anzutreten, und 1903 wurde er zum Kurator des Profanen Museums der Vatikanischen Bibliothek ernannt.
1920 übernahm er durch päpstliche Ernennung von Papst Benedikt XV. die Generaldirektion der Päpstlichen Museen und Galerien des Vatikans und des Laterans und wurde so innerhalb von nur zwanzig Jahren zum obersten Manager eines der größten und bedeutendsten Museen der Welt.
Nogara hinterließ seine Spuren, indem er die Vatikanischen Museen durch eine neue und modernere institutionelle Ordnung wiederbelebte, die technischen und wissenschaftlichen Fähigkeiten des von ihm angestellten Personals stärkte und ausbaute, Restaurierungslabors für Gemälde und Skulpturen eröffnete und sie an die modernsten Technologien anpasste, Publikations- und Bildungsinitiativen verschiedener Art koordinierte, darunter die Universität für Ausländer in Perugia, Ausgrabungs- und Katalogisierungskampagnen in Abstimmung mit den führenden Museen der Welt förderte. Darüber hinaus war er für zahlreiche Publikationen verantwortlich, die von der etruskischen über die griechisch-römische Archäologie bis hin zur Renaissance reichen.
Mit Ausbruch des Zweiten Weltkrieges, von 1942 bis 1945, war er für die Förderung und Betreuung der Unterbringung von Kunstwerken und Meisterwerken aus Museen in ganz Italien im Vatikan verantwortlich. Insbesondere befasste er sich mit dem Gold von Pompeji, dem Schatz von St. Markus in Venedig, dem Altar von Sant’Ambrogio in Mailand, den Archiven, der Bibliothek und den Kunstschätzen von Montecassino und den Schätzen des Quirinale-Palastes, um nur einige zu nennen. Tatsächlich ist es Bartolomeo zu verdanken, dass diese und viele andere Werke die Bombardierungen und Plünderungen durch die deutschen Besatzer überlebten. Als Ergebnis seiner Bemühungen verlieh der Leutnant des Königreichs Umberto di Savoia Bartolomeo Nogara nach der Befreiung der Stadt Rom den Titel eines Barons.
Obwohl weit weg von zu Hause, widmete Nogara auch viele Studien und Artikel den Gebieten des Comer Sees und den damit verbundenen archäologischen Entdeckungen, die in jenen Jahren auftauchten; insbesondere widmete er einige Studien und Forschungen den Restaurierungsarbeiten der Pfarrkirche von Bellano, im Jahr 1930.
Bartolomeo Nogara starb am 19. Juni 1954 in Rom.
