Il suo volume del 1793, "The Morbid Anatomy of Some of the Most Important Parts of the Human Body," è considerato la prima sistematica opera di anatomia patologica e la prima pubblicazione in Inghilterra che trattasse l'anatomia patologia come argomento indipendente. Sei anni dopo Baillie pubblicò anche un atlante di anatomia patologica; entrambe le opere erano organizzate sulla base degli organi e non sui sintomi, come aveva fatto Giovanni Battista Morgagni (1682–1771). A Baillie si attribuisce la prima identificazione della trasposizione dei grossi vasi (TGV) e del "situs inversus".