Историческое сочинение Олимпиодора дошло до нашего времени только в виде выдержек, сделанных любителем книг патриархом Фотием в IX веке. По словам Фотия труд состоял из 22 книг (частей) и охватывал 407—425 гг., то есть эпоху начала падения Западной Римской империи. Как очевидец и один из участников событий Олимпиодор рассказал о вторжении вестготов Алариха в Италию, уходе их в Галлию и далее в Испанию, о других варварских нашествиях. Труд Олимпиодора, по-видимому, не был закончен, Фотий отзывается о нём достаточно критично:
Биография Олимпиодора известна только из его труда. Так как Фотий назвал его по религии эллином, то очевидны языческие убеждения историка. Урождённый в Фивах, он видимо находился на службе у императора Гонория, бывал в Риме и Равенне, посылался послом к гуннам. Также он посетил Афины, где участвовал в делах Афинской школы философии. Вероятно в Афинах историк и поселился, так как свой труд он посвятил византийскому императору Феодосию Младшему. На Олимпиодора из Фив один раз сослался историк Зосима (V.27), хотя, по мнению исследователей, он широко использовал его труд, как и Созомен.
Русские переводы: