Ritornato a Napoli, Di Vestea si dedicò allo studio della rabbia, istituendo nell'istituto diretto da Cantani un "Reparto della rabbia" per lo studio e la prevenzione della terribile malattia. Nel 1887, assieme a Giuseppe Zagari, Di Vestea dimostrò che la trasmissione della rabbia al sistema nervoso centrale ha luogo attraverso i nervi periferici. Nel 1904 Di Vestea assieme a Remlinger, ma indipendentemente da questi, riuscirono a dimostrare la filtrabilità dell'agente eziologico della rabbia attraverso le candele filtranti di Berkefeld e di Chamberland.