Tassi, który zamierzał, jak dowiedziono podczas procesu, zabić swoją żonę i ukraść część obrazów ojca Artemisii, został ostatecznie skazany na grzywnę i osiem miesięcy więzienia. To przeżycie wywarło wpływ na malarstwo Gentileschi, np. Judytę zabijającą Holofernesa namalowała niedługo po tym wydarzeniu.
Po procesie wyszła za mąż za szlachcica Pierantonio Stiattesiego i wyjechała do Florencji. Urodziła tam piątkę dzieci (czworo zmarło, tylko córka dożyła dorosłości), jednocześnie dużo malowała (między innymi dla Medyceuszy). Jako pierwsza kobieta została przyjęta do florenckiej Accademia del Disegno. We Florencji zaczęła rozwijać swój odrębny styl, w przeciwieństwie do innych artystek tamtego okresu malujących martwe natury i portrety, Artemisia specjalizowała się w malarstwie historycznym i motywach biblijnych. W roku 1620 z powodu długów wyjechała do Rzymu, rozstając się z mężem. Była uznaną artystką i utrzymywała się ze sztuki wszędzie tam, gdzie mieszkała, a były to: Florencja, Wenecja, Rzym, Londyn i Neapol.
W 1638 Gentileschi dołączyła do ojca, który został zatrudniony jako malarz na dworze króla Karola I w Anglii. W kolekcji władcy znalazł się jej Autoportret jako alegoria malarstwa. Ostatnie lata życia spędziła w Neapolu.