Allí trabajó directamente bajo la influencia de Pierre Robert y Henri Du Mont en un periodo importante en el desarrollo del gran motete. Probablemente conoció también a Lully, que usaba a los pajes de la capilla para aumentar sus actuaciones. En 1680 Desmarest es llamado 'ordinaire de la musique du Roy'. Titon du Tillet menciona un ‘idylle’ escrito por él para el nacimiento del Duque de Borgoña en 1682; ésta fue una forma a la que volvería regularmente.

Desmarets no tuvo éxito en un concurso en 1683 para un puesto como sous-maître en la capilla real, pero después consiguió involucrarse en motetes escritos para uno de los competidores exitosos, Goupillet, que los hizo pasar como propios. La impostura no se reveló hasta 1693 cuando Desmarest, quejándose que no había sido pagado suficientemente, denunció a Goupillet. Desmarest gravitó cada vez más hacia las formas seculares de composición. Parece que quiso estudiar en Italia, pero este plan fue frustrado por Lully. Algunas medidas del favor de la corte pueden inferirse de la representación privada de su primera ópera, "Endymion", que tuvo lugar durante varios días en los apartamentos del rey, uno o dos actos en un momento, en febrero de 1686, y agradó tanto al delfín que ordenó otra función pocos días después. La escritura de obras escénicas  para la Académie fue dificultosa para Desmarets, en un momento en que Lully disfrutaba de un completo monopolio; el vacío dejado por su intempestiva muerte en marzo de 1687 sólo empezó a ser llenado tentativamente por la siguiente generación.

Édición discográfica de obras de Henry Desmarest

Du Tralage declaró cínicamente que "Didon" (1693), una de las primeras tragédies en musique sobrevivientes de Desmarest, tuvo éxito con el público porque era copiada de Lully, que "Circé" (1694), menos cercana al modelo de Lully, fue menos exitosa, y que "Théagène" (1695), en la que el compositor marcó su propio camino, no tuvo en absoluto éxito. El ballet "Les amours de Momus" (1695) fue eclipsado por otro precursor importante de la opéra-ballet, el "Ballet des saisons" de Collasse (1695), en parte porque su designación como 'ballet' fue criticada. Cuando Desmarest empezó a trabajar en otra ópera, "Vénus et  Adonis", en 1695, había terminado al parecer en disputa con Collasse sobre quién debería poner música a "Iphigénie en Tauride" de Duché de Vancy; esta sería dejada inconclusa por Desmarest y  completado por André Campra en 1704.

Pocos meses después de la muerte de su primera esposa en agosto de 1696, Desmarest se había enamorado de su alumna, la hija de 18 años de Jacques de San-Gobert, director del servicio de impuestos de Senlis. La fantástica historia de la pareja está repleta con todos los ingredientes de  la ficción romántica. El resultado fue una larga batalla legal al final de la cual, en  agosto de 1699 la pareja huyó del país, y Desmarets fue condenado a muerte en ausencia. El compositor empezó su destierro en Bruselas. Su amigo y compañero paje de capilla, el compositor Jean-Baptiste Matho, obtuvo una carta de recomendación para él del Duque de Borgoña para el nuevo Rey de España, Felipe V, y Desmarets se trasladó a la corte española en 1701 y se casó con Mlle de Saint-Gobert. Seis años después, de nuevo con apoyo de las conexiones en Francia, consiguió un nombramiento como surintendant de la  musique en la corte de Lorena, que estaba estrechamente modelada como la corte de Luis XIV, abarcando sus deberes música religiosa y secular.

Aunque montó una producción de su propia ópera "Vénus et Adonis" para la corte en Lunéville en 1707, Desmarets concentró sus actividades operísticas principalmente en la reposición de óperas de Lully en Lunéville y Nancy (existe el libreto de un nuevo prólogo para una producción de "Armide" en 1710). Durante este tiempo continuó escribiendo piezas de circunstancia y motetes. A pesar del favorable clima musical en Lorena, Desmarest esperaba que se le permitiera volver a Francia. Una petición a Luis XIV en su nombre presentada por Matho en 1712 fue rechazada, pero Desmarest fue perdonado finalmente por el regente en 1720. Cuando Michel-Richard de Lalande murió en 1726, Desmarets solicitó su puesto de sous-maître, pero no tuvo éxito. Su esposa murió el año siguiente y él acabó sus días en Lorena.

Como sus contemporáneos, Desmarest trabajó dentro del esquema que Lully había establecido, mientras desarrollaba ciertos aspectos propios. Hizo uso eficaz del recitativo acompañado orquestalmente, con las cuerdas haciéndose cargo del continuo en los momentos notables. Las invocaciones de oráculos y espíritus y sus declaraciones son un rasgo de casi todas las 'tragédies en musique' de Desmarest; característicamente son tratados con un acompañamiento bajo falso, a menudo con un estilo rítmico obsesivo y, en la que durante su tiempo era una tonalidad extraña, Fa menor.

Desmarets habría sido un reemplazante ideal para Lalande en la capilla real. De todos los contemporáneos de Lalande, era el más capacitado para llenar las grandes dimensiones del gran motete con música convincente. Puede verse claramente la influencia de Lalande en obras tales como el motete "De profundis". Las cuatro escenas de salmo escritas aproximadamente en 1707 para la capilla del Duque de Lorena son obras macizas, cada una promediando más de 100 páginas. Contienen elaboradas arias solistas tríos operísticos para dos sopranos y contra-tenor, junto con robustos coros homofónicos en el estilo de Lully, y coros (o conjuntos) de polifonía finamente forjada más cercanos en espíritu a los últimos motetes de Lalande.