О мужестве Зенона Элейского перед лицом мучений Тертуллиан упоминает и в трактате «О душе» (об этом же есть свидетельство у Эмесского епископа Немесия, епископа Кесарии Палестинской Евсевия и других церковных писателей). Согласно некоторым арабским источникам, Зенон Элейский умер в возрасте 78 лет, однако общая недостоверность его арабских жизнеописаний и отсутствие греческих свидетельств заставляют исследователей относиться к этому утверждению с сомнением. Источниками сведений о философской деятельности, учении и сочинениях Зенона Элейского являются, главным образом, трактаты Платона, Аристотеля и Симплиция, в которых он упоминается в связи с разработанными им апориями. Из рассказа Платона, историческая достоверность которого получала различные оценки у исследователей (подробный анализ свидетельств о Зеноне Элейском в диалоге «Парменид»), они заключают, что Зенон Элейский в молодости написал единственное сочинение, посвящённое защите учения Парменида о всеединстве, причём это сочинение не было им доработано, но было выкрадено у него и запущено в оборот без его ведома. Именно это сочинение Зенона Элейского обсуждают участники диалога «Парменид»: приехавшие в Афины Парменид и Зенон Элейский, а также Сократ и его ученики, причём в ходе диалога приводится несколько важных фрагментов из сочинения Зенона Элейского и утверждается, что оно было написано с целью «высмеять» оппонентов Парменида и показать, что допущение множества и движения «влечёт за собой ещё более смешные последствия», чем допущение единого сущего. Платон упоминает о Зеноне Элейском и его аргументах также в диалогах «Софист» и «Федр» (здесь Платон даёт ему ставшее известным впоследствии прозвище «элейский Паламед», указывающее на интеллектуальную изобретательность Зенона Элейского). Аристотель в «Метафизике» и «Физике» разбирает некоторые из аргументов Зенона Элейского, а в сохранившемся фрагменте диалога «Софист» называет его «изобретателем диалектики», т.е. критического анализа «мнений» путём рассмотрения противоположных возможностей и сведения аргументации противника к абсурду. Изобретателем диалектики называл Зенона Элейского и Александрийский епископ Афанасий I Великий. Сходное значение имеет наименование «эристик» («спорщик»), которое даёт Зенону Элейскому Епифаний Кипрский, упоминающий его в завершающем трактат «Против ересей» слове «О вере вселенской и апостольской Церкви», и прозвище «двуязычный», о котором говорится у Тимона и Симпликия. Как в древности, так и в настоящее время наиболее распространённой является точка зрения, согласно которой Зенон Элейский написал лишь одно сочинение, – то, о котором говорится в «Пармениде» и которое, согласно лексикону «Суда», носило название «Состязания» («Диспуты»). Как полагают исследователи, оно состояло из отдельных рассуждений или цепочек аргументов, посвящённых раскрытию какого-либо одного спорного вопроса. Из античных источников лишь «Суда» утверждает, что у Зенона были и другие сочинения: «Разъяснение сочинений Эмпедокла», «Против философов», «О природе». Диоген Лаэртский вскользь упоминает «книги» Зенона Элейского, однако не приводит ни одного названия.