Robert, für den als Ordinarius für klassische Archäologie und Philologie beide Disziplinen noch als Einheit galten, fand in der Saalestadt gute Bedingungen vor. Der Bau eines Archäologischen Museums, um den man in Halle lange gerungen hatte, war längst beschlossen und vorangetrieben worden. Robert selbst konnte mit seinem Dienstantritt noch reichlich Einfluss auf den Neubau nehmen, dessen repräsentative Gestaltung und exponierte Lage direkt neben dem Löwengebäude auf den hohen Stellenwert hindeuteten, den man damals der Kunst des klassischen Altertums einräumte.

Heute wird er oft für den Gründer des Archäologischen Museums gehalten, was nicht ganz korrekt ist. Zwar konnte er den Bau am 9. Dezember 1891 offiziell einweihen, doch schon in den Jahren davor hatte es an der Universität eine archäologische Sammlung gegeben, die anfänglich jedoch im Erdgeschoss der damaligen Universitätsbibliothek am Friedemann-Bach-Platz untergebracht war.

Carl Robert erweiterte ihren Bestand durch diverse Neuerwerbungen und füllte das neue Gebäude und die dortige Forschung mit reichlich Leben. Er lud zu Vorträgen ein und publizierte viel. Unter anderem führte er die von seinem Vorgänger Heinrich Heydemann begonnenen Hallischen Winckelmannsprogramme fort, die als archäologische Publikationsreihe zu Ehren des berühmten Archäologen Johann Joachim Winckelmann aufgelegt wurden. Darüber hinaus veröffentlichte er vier Bände über römische Sarkophage, eine Anleitung zur Deutung klassischer Bildwerke, ein Handbuch zur antiken Mythologie und zahlreiche Aufsätze zu verschiedenen archäologischen und philologischen Themen.

Unter den Bürgern der Stadtgesellschaft machte Robert als Freund des Theaters von sich reden. Seine Liebe zur Bühne spielte früh eine große Rolle, wurde sie doch bereits während seiner Gymnasialzeit in Wiesbaden geweckt. In Bad Lauchstädt brachte Robert von ihm selbst übersetzte und bearbeitete Komödien des Menander sowie ein Satyrspiel des Sophokles unter dem Titel „Spürhunde“ zur neuzeitlichen Uraufführung. Darüber hinaus rief er in dem kleinen Ort bei Halle die „Lauchstädter Festspiele“ ins Leben und sorgte fortan für originalgetreue Aufführungen von Goethe-Stücken und antiken Stoffen.

An der Universität schätzte man Robert nicht nur als Wissenschaftler, sondern auch als Organisator. Als er in den Jahren 1906/07 das Amt des Rektors innehatte, beherrschte er auch die Klaviatur der Administration. Er versuchte, die historisch gewachsenen Rechte preußischer Hochschulen vor dem Zugriff des Staates zu schützen. Und selbst, wenn ihm das nicht wirklich gelang, so ist doch bemerkenswert, mit welchen Mitteln Robert seine Ziele durchzusetzen versuchte. In Halle initiierte er dazu eine regelmäßig abgehaltene Konferenz von Vertretern aller Hochschulen, die in Sinn und Ziel bereits der heutigen Institution der Hochschulrektorenkonferenz ähnelte.

Von seiner Arbeit konnte sich Carl Robert offenbar nur schwer trennen. Diese Vermutung legt zumindest seine Personalakte nahe, die sich heute im Universitätsarchiv befindet. Darin ist nachzulesen, dass er eine Altersgrenze für Professoren, die bei 70 Jahren liegen sollte, ablehnte. In dieser Angelegenheit schrieb er am 6. Januar 1920, kurz vor seinem 70. Geburtstag, an den Minister für Wissenschaft, Kunst und Volksbildung in Berlin, „Die wissenschaftliche Laufbahn eines Gelehrten lässt sich nicht bei einem bestimmten Lebensjahre gleichsam mit dem Messer abschneiden.“

Nur wenige Tage später, am 28. Januar 1920, beeilte sich der zuständige Kurator der vereinigten Friedrichs-Universität ebenfalls an den Minister in Berlin zu schreiben und zu empfehlen, Robert nicht zum Bleiben zu bewegen. Zwar gehöre dieser „bis heute zu den Zierden unserer Universität“, trotzdem lasse sich erkennen, „dass die von ihm vertretene streng philologisch geartete archäologische Richtung als Einseitigkeit empfunden wird und bei den Studierenden nicht mehr den früheren Anklang findet.“

Carl Robert starb am 17. Januar 1922, kurz nach seinem Ausscheiden aus dem Universitätsdienst. Seine einstige Wirkungsstätte wurde posthum nach ihm benannt. Auch heute noch gehört das Robertinum zu den prägendsten Gebäuden auf dem Universitätsplatz, von dem aus man einen schönen Blick über das gesamte Areal erhaschen kann.