Pracował na Uniwersytecie Jagiellońskim do końca życia; w 1897 został profesorem nadzwyczajnym i kierownikiem utworzonej przez siebie Katedry Archeologii Klasycznej. Od 1905 profesor zwyczajny. Od 1905 kierował Seminarium Archeologii Klasycznej, w roku akademickim 1908/1909 pełnił funkcję dziekana Wydziału Filozoficznego. W latach 1909–1921 był dyrektorem Gabinetu Połączonych Zbiorów Sztuki i Archeologii. Nie przyjął proponowanej mu w 1922 Katedry Archeologii Klasycznej na Uniwersytecie Warszawskim.
Pochowany został na cmentarzu Rakowickim w Krakowie, w grobowcu rodzinnym, w pasie 15. thumb|240px|Grób prof. Piotra Bieńkowskiego i prof. Tadeusza Dobrowolskiego na cmentarzu Rakowickim Specjalizował się w antycznej rzeźbie greckiej i rzymskiej. Zainicjował w Polsce badania źródłowe z zakresu historii starożytnej, był pionierem badań genezy popiersia w rzeźbie antycznej. Ustalił chronologię i typologię popiersi portretowych w rzeźbie rzymskiej, analizował również udział tzw. barbarzyńców w sztuce greckiej i rzymskiej. Rozpoczął opracowanie naukowe zabytków antycznych znajdujących się w zbiorach polskich. W latach 1910/1911 z ramienia krakowskiej Akademii Umiejętności brał udział w austriackich wykopaliskach w El-Kubanije w Dolnej Nubii. Część znalezisk z owych wykopalisk przekazano później do zbiorów Akademii Umiejętności.