La sua profonda conoscenza del dibattito biblioteconomico internazionale, la fitta rete di contatti professionali e le capacità organizzative e pratiche gli permisero di distinguersi - primo nel suo tempo - dai bibliotecari diventati tali per meriti patriottici e risorgimentali e dagli eruditi della generazione precedente.
La sua visione della biblioteca, pur nell'unitarietà procedurale e nella consapevolezza della necessaria diversificazione tipologica degli istituti in funzione del diverso tipo di pubblico, è sistemica: non solo per la previsione, che appare chiaramente fin dai suoi primi scritti, di un sistema nazionale (vi contribuirà minutando il regolamento organico del 1885, iniziando il Bollettino delle opere italiane ricevute per diritto di stampa dalla Biblioteca nazionale centrale di Firenze, delle cui registrazioni propose la diffusione con schede a stampa (nel 1900) e predisponendo il primo catalogo collettivo nazionale dei periodici che inaugurò la collana Indici e cataloghi), ma anche per la sua chiara visione del fatto che il controllo bibliografico deve concretarsi nella disponibilità delle pubblicazioni. Infatti fu sotto la sua direzione che nella Nazionale centrale fiorentina fu rivista la politica delle collezioni, con significativi incrementi degli acquisti specialmente antiquari e di manoscritti, impostata la gestione delle pubblicazioni minori e sviluppati i cataloghi anche speciali.
Non sorprende, in un quadro nazionale professionalmente povero come quello descritto nell'intervento di Giovanna Granata, che Chilovi sia stato l'ascoltato consigliere dei ministri Bonghi e Coppino e si sia prodigato per una biblioteconomia italiana al passo con quella internazionale: sono sue le iniziative per la traduzione del manuale di Gräsel, della CDD e delle regole di Jewitt e di Dziatzko. Non ebbero invece esito, se non nella previsione normativa, le sue proposte di riorganizzazione dell'offerta formativa tramite l'alunnato (un tirocinio biennale preliminare al concorso) e la costituzione di scuole tecniche di bibliotecariato.

La seconda parte (La questione bibliotecaria nell'Italia liberale che comprende le relazioni di Paolo Traniello, Tensioni in un pensiero incompiuto: biblioteche popolari, biblioteche universitarie e biblioteche locali nella tarda riflessione di Desiderio Chilovi, p. 47-58; Luigi Blanco, Le biblioteche in aula: dibattiti parlamentari e scelte politiche, p. 59-82; Patrizia Ferrara, I luoghi istituzionali della cultura nell'Italia unita e l'identità nazionale: politiche a confronto, p. 83-121; Simonetta Buttò, L'evoluzione della professione bibliotecaria fra Otto e Novecento, p. 123-140; Alberto Petrucciani, La biblioteca nazionale e il sistema delle biblioteche: il caso italiano, p. 141-153) consente la contestualizzazione degli sforzi di Chilovi e dei suoi contemporanei. L'unità nazionale da poco raggiunta aveva lasciato ai decisori politici il compito di "fare gli Italiani", e per riuscirvi (come sottolineato da Paolo Traniello e da Patrizia Ferrara) sarebbe stato necessario un sistema nazionale fondato, oltre che sulle biblioteche nazionali e sulle universitarie, su una fitta rete di biblioteche pubbliche (sul modello delle angloamericane, ben diverse dalle popolari che andavano diffondendosi). Ma le costanti ristrettezze finanziarie e il disinteresse dei parlamentari (documentati ad horam dal Blanco) fecero sì che le modestissime risorse disponibili venissero concentrate sugli istituti preesistenti e sull'istruzione scolastica, civile e militare, ottenendo così solo una lenta regressione dell'analfabetismo.

Il mondo professionale non riuscì a esprimersi quale efficace gruppo di pressione e, dalla fine del secolo in poi, negli ambienti decisionali, la cultura tecnica (non solo biblioteconomia) finì col soccombere di fronte a quella giuridico-amministrativa.
Chilovi (osserva Alberto Petrucciani), acutamente consapevole di tale deriva, individuò la sua causa nell'assenza di un'identità definita delle biblioteche, che le spinse tutte a fare di tutto e a farlo male. Egli non aveva mancato, fin dal 1867, di proporre soluzioni drastiche come la soppressione della qualifica di biblioteche nazionali «a quelle che presentemente servono a poco, o fanno alle esistenti un'inutile concorrenza». Sarà ascoltato anche dal legislatore (cfr. Federica De Pasquale, Biblioteche, bibliotecari, regolamenti: il Regolamento del 1885 nel giudizio degli addetti ai lavori, «Bollettino AIB», n. 2/2002, p. 167-185), ma le citate difficoltà politiche e finanziarie finirono per azzerare anche le sue speranze.