Однако его литературная деятельность не была обширной, что во многом объясняется характером и условиями его епископского служения. Выяснение подлинного объёма наследия Григория затруднено отсутствием подробного перечня его трудов в древних памятниках (например, у Евсевия Кесарийского), а также рукописных сборников творений. «Изложение веры», или «Символ Григория Неокесарийского» сохранился в списках «Слова» Григория Нисского, а также в многочисленных греческих рукописях с надписанием: «Изложение веры по откровению Григория, епископа Неокесарийского», или «Божественное тайноводство святого Григория Чудотворца», и т.п. В позднейших рукописях цитируется под сокращённым названием «Откровение Григория». Существуют два латинских, сирийский и славянский переводы. Подлинность «Символа» неоднократно подвергалась сомнению, однако после исследования К. Каспари она признаётся (во второй четверти XX в. аутентичность «Символа» была поставлена под сомнение Л. Абрамовски и М. ван Эсбруком). В отличие от других древних «Символов» «Изложение веры» Григория Чудотворца содержит только учение о Святой Троице. Его «Каноническое послание» написано по поводу нашествия на Понт варваров после поражения императора Деция (251 г.) с целью дать руководство относительно того, как поступать с виновными в грубых нарушениях норм поведения среди понтийской паствы. Григорий Чудотворец написал также «Переложение Екклесиаста», которое представляет собой сжатый парафраз Книги Екклесиаста, правда, краткий, но чрезвычайно полезный (в его основу положен перевод семидесяти). Поводом к написанию, по-видимому, послужило распространение эпикурейско-гедонистических взглядов в обществе во второй половине III в. (к этому же времени относятся комментарии на Книгу Екклесиаста Ипполита Римского и Дионисия Александрийского). Большинство греческих рукописей относят это произведение Григорию Богослову, однако уже Руфин Аквилейский утверждал, что Григорий Чудотворец написал великолепнейшее переложение Екклесиаста. В сирийском переводе сохранился трактат Григория Чудотворца «К Феопомпу о возможности и невозможности страданий для Бога». В нём обсуждается вопрос, как согласовать представление о бесстрастном Боге с Его снисхождением до страданий и смерти. Послание «К Филагрию о единосущии» в сирийском переводе надписано именем Григория Чудотворца, в греческом подлиннике известно как послание «К Евагрию монаху о Божестве», приписываемое в древних рукописях Григорию Богослову (письмо 243), Василию Великому и Григорию Нисскому. Трактат «К Татиану краткое слово о душе» содержит основные пункты христианского учения о душе. Мефонский епископ Николай (XII в.) ссылается на этот трактат в сочинении «Разъяснение «Первооснов теологии Прокла»», которое, в свою очередь, восходит к трактату Прокопия Газского «Опровержение Прокловых богословских глав» (начало VI в.).