وی در سال 1310 از سوی موسسه شرق‌شناسی دانشگاه شيکاگو به عنوان مدیر هیات کاوش به تخت جمشید فرستاده شد تا برای نخستین بار بخش‌هایی از این منطقه باستانی را حفاری و مرمت کند اما پیش از آن نیز دو بار به ایران سفر کرده بود.

 

هرتسفلد نخستین بار در سال 1284 به ایران آمد و در تخت جمشید وپاسارگاد دست به تحقیق و پژوهش زد که حاصل آن کتابی درباره تاریخ ایران باستان شد که چند سال بعد در آلمان به انتشار رسید. 

 

با این حال سفر دیگر او در سال 1301 شمسی به ایران اهمیت ویژه‌ای یافت چرا که او در این سفر  گزارشی جامع از تخت جمشید و پاسارگاد به همراه حدود 500 قطعه نگاتيو عکس تهیه و آن را به دولت وقت ایران ارائه کرد؛ این تحقیقات بنای یک حفاری بزرگ در این منطقه بود.

 

 

او دو سال بعد در آبان 1309 نیز با تصویب هیات وزیران کاوش در تخت جمشید را آغاز کرد اما فعالیت رقبای امریکایی و فرانسوی باعث شد پس از مدتی از سرپرستی هیأت تخت جمشید کنار گذاشته و "اریک فردریش اشمیت"، دیگر باستان­شناس آلمانی جای او را بگیرد.

 

هرتسفلد در مدت کاوش در تخت جمشید و پاسارگاد 30 هزار لوحه خشتی که آنها را "حافظه تاریخی ایرانیان" می دانست از خاک بیرون کشید و تاثیر قابل توجهی در پژوهش های باستانشناسان در تاریخ ایران گذاشت. اما در کنار کشفیات او در استان فارس باید به عکس هایی که وی در دوران تحقیق و حفاری از مناطق تحت مطالعه بر می داشت نیز اشاره کرد. این عکس ها که اکنون نزدیک به 90سال از عمرشان می‌گذرد هنوز به عنوان موضوع مطالعه برای شناخت آثار باستانی ایران حائز اهمیت هستند. فرادید 10 عکس دیده نشده از مجموعه این ایرانشناس و شرق‌شناس برجسته آلمانی که مربوط به پاسارگاد و تخت جمشید می شود را برای نخستین بار منتشر می‌کند.