Ортелий составил первый в мире географический атлас, состоящий из 53 карт большого формата с подробными пояснительными географическими текстами, который был напечатан в Антверпене 20 мая 1570 г. Атлас был назван Theatrum Orbis Terrarum (лат. Зрелище шара земного) и отражал состояние географических знаний на тот момент времени.
Этот атлас неоднократно дополнялся и переиздавался и стал своего рода «географической библией» для мореплавателей конца XVI — начала XVII вв. Наряду с атласом Меркатора он сыграл исключительную роль в развитии картографии. Ортелию также принадлежит первая детализированная карта Тихого океана (см. Maris Pacifici).