Для збирання матеріалу Діодор об'їхав значну частину Європи та Близького Сходу, потім оселився у Римі, де почав складати зведену історико-міфологічну працю. Так за 30 років праці (не раніше 21 року до н. е.) з'явилась його «Бібліотека» — історія всіх країн і народів. Вона охоплювала у 40 книгах 1100 років: від міфічної доби до завоювання Галлії Цезарем. До сьогодення дістались перші п'ять книг, де викладено історію єгиптян, ефіопів, ассирійців та стародавніх греків; а також книги XI—XX, в яких оповідається про війни з персами у 480—301 роках до н. е.
Патріарх Константинопольський Фотій I наводив витяги з книги XXXI та наступних, що стосувались доби громадянських війн, до повернення Помпея з Азії.
За даними самого Діодора можна з великою ймовірністю простежити його джерела: для Азії він, імовірно, користувався Ктесієм, для Єгипту — Гекатеєм, для Індії — Меґасфеном, для Греції — Ефором, для Александра Македонського — Клітархом, Каллісфеном і Дурісом, для Сицилії — Тімеєм, для ранньої римської історії, можливо, — Фабієм Піктором, для опису Першої Пунічної війни — Філіном, пізніше — Полібієм, Посідонієм. Через нестачу критичності автора у літературі було висловлено гіпотезу, що його твори дістались до наших часів не в оригіналі, а у переробці.
Vol. 11 (Fragments of Books 21-32). Tr. Francis R. Walton. LCL 409 (1957). ISBN 978-0-674-99450-8.
Vol. 12 (Fragments of Books 33-40). Tr. Francis R. Walton. LCL 423 (1967). ISBN 978-0-674-99465-2.
The Historical Library of Diodorus the Sicilian in Fifteen Books, to which are Added the Fragments of Diodorus. 2 volumes. Translated by Booth, G. London. 1814.
Diodorus Siculus, Books 11-12.37.1. Translated by Green, Peter. Austin: University of Texas Press. 2006. ISBN 978-0-292-71277-5
Diodorus Siculus, The Persian Wars to the Fall of Athen: Books 11-14.34 (480—401 BCE). Translated by Green, Peter. Austin: University of Texas Press. 2010. ISBN 978-0-292-72125-8
Diodorus Siculus. The Library, Books 16-20 Philip II, Alexander the Great, and the Successors. Translated by Robin Waterfield. ISBN 9780198759881.
The Bibliotheca Historica of Diodorus Siculus Translated by John Skelton. 2 vols. Salter, F. M.; H. L. R. Edwards, eds. (1956—1963). EETS 233, 239. ISBN 978-0-19-722233-1, ISBN 978-0-19-722239-3
Російські
Диодор Сицилийский. Историческая библиотека. Ч.1-6. / Перевод И. А. Алексеева. СПб, 1774—1775.
Отрывки из «Исторической библиотеки». // Античный способ производства в источниках. Л., 1933. С.385-393, 395—402.
Книга I, главы 1-8 [Архівовано 7 березня 2009 у Wayback Machine.]. / Строгецкий В. М. Введение к «Исторической библиотеке» Диодора Сицилийского и его историко-философское содержание. // Вестник древней истории. 1986. № 2.
Книга I, главы 11-27 [Архівовано 7 листопада 2008 у Wayback Machine.]. / Пер. О. А. Васильевой. // Древний Восток и античный мир. Труды кафедры истории древнего мира ист. фак. МГУ. Вып.3. М., 2000. С.106-123.
Книга I, глава 79; книга II, главы 5-7, 12-14. / Пер. В. В. Вертоградовой. // Хрестоматия по истории Древнего Востока. М., 1980. В 2 ч. Ч. 1. С. 128—129, 141—145.
Книга II, главы 16-19, 35-42 / Пер. В. В. Вертоградовой, Г. А. Тароняна. // Древний Восток в античной и раннехристианской традиции (Индия, Китай, Юго-Восточная Азия). М., Ладомир. 2007. С.48-58.
Книга II, главы 29-31 / Пер. Марка Огинского. // О Халдеях и их наблюдениях за звездами.
Книги IV—VII. Греческая мифология. / Пер. О. П. Цыбенко. М.: Лабиринт, 2000.
Книги VIII—X: Фрагменты. Архаическая Греция. Рим эпохи царей. / Пер. и комм. О. П. Цыбенко. СПб.: Алетейя, 2012. 136 с. (Античная библиотека. Источники) ISBN 978-5-91419-700-8
Книга XI, главы 37-84, главы из книги XII / Пер. В. М. Строгецкого. // Антология источников по истории, культуре и религии Древней Греции. СПб, Алетейя, 2000. С.172-194, 195—198, 202—216, 218—239.
Книга XVII [Архівовано 7 березня 2009 у Wayback Machine.]. / Пер. М. Е. Сергеенко. // Издавалось в составе кн. Арриан. Поход Александра. М.-Л., 1962. Курций Руф К. История Александра Македонского. М., 1993. С.276-347.