Po ślubie z Luise von Brandenburg-Schwedt w 1767, książę wybrał Wörlitz na swoją siedzibę, gdzie zlecił von Erdmannsdorffowi projekt nowego pałacu i ogrodów w stylu angielskim, zainspirowany ogrodami Stourhead, Stowe i Claremont, widzianymi podczas podróży po Anglii. Pałac w Wörlitz był pierwszym wzniesionym w stylu klasycystycznym na terenie Niemiec (1769–1773). Von Erdmannsdorff zaprojektował go jako angielski dom wiejski, otoczony parkiem w stylu angielskim – pierwszym tego typu w Europie kontynentalnej.
W latach 1770–1771 von Erdmannsdorff udał się po raz trzeci do Włoch, by ukończyć rozpoczęte studia. W Rzymie spotykał się z artystami i archeologami, m.in. z Clérisseau, Piranesim i Hackertem. W 1775 i 1785 von Erdmannsdorff odbył wraz z Franzem kolejne dwie podróże do Anglii. Po powrocie często przebywał w Berlinie i Poczdamie, gdzie na zlecenie króla pruskiego Fryderyka Wilhelma II przeprowadzał renowację nieistniejącego już dziś Zamku Berlińskiego (niem. Berliner Schloss) w stylu klasycystycznym (1787–1789) i oraz prowadził przebudowę pokoju dziennego w pałacu Sanssouci. W 1782 ożenił się z Wilhelminą von Ahlimb, z którą miał dwie córki. W latach 1789–1790 udał się w kolejną podróż do Włoch z następcą tronu księstwa Braunschweigu, nabywając dla króla pruskiego wiele cennych dzieł sztuki.