W 1782 dzięki wpływowemu ministrowi otrzymał dwuletnie stypendium państwowe i z Wiednia, gdzie pogłębiał wiedzę pod kierunkiem sławnego Josepha Hilariusa Eckhela, udał się z początkiem 1783 r. do Rzymu. Wskutek odpowiednich rekomendacji uzyskał życzliwe przyjęcie przez watykańskiego prałata Stefano Borgia (późniejszego kardynała)Był założycielem gromadzącego numizmaty i manuskrypty muzeum w Velletri (późn. Museum Borgianum). Kiedy został wygnany po opanowaniu Rzymu przez Francuzów i detronizacji papieża (luty 1798), Zoëga – wdzięczny za gościnność okazywaną Duńczykom przybywającym do Rzymu – wyjednał dla niego stałą rentę z duńskiej kasy państwowej., u którego skatalogował i fachowo opisał okazałą kolekcję monet. W drodze powrotnej do kraju dowiedział się w Paryżu o politycznym upadku swego protektora Guldberga, powrócił zatem do Rzymu, gdzie osiadł na stałe. Porzucił tam luteranizm i przeszedłszy na katolicyzm, zawarł związek małżeński z córką rzymskiego malarza – Marią Pietruccioli. Dzięki poparciu S. Borgii papież Pius VI przyznał mu stałą sumę (400 skudów) na utrzymanie, zaś pomoc wpływowych przyjaciół zapewniła mu również wsparcie finansowe z Danii.