Pietro Sartorelli ha indirizzato la propria attività scientifica, fin dagli anni Ottanta, verso la Tossicologia industriale e particolarmente allo studio in vitro della penetrazione percutanea dei tossici, partecipando a vari progetti europei.
Dal 2002 ricopre il ruolo di professore ordinario di Medicina del lavoro presso l’Università degli Studi di Siena. L’attività scientifica negli ultimi anni si è rivolta in modo preminente alla diagnostica delle patologie asbesto–correlate ed alla validazione di indicatori di pregressa esposizione ad amianto.