Собрание сочинений Димитрия впоследствии неоднократно переиздавалось (в собрании сочинений помещено 96 «Слов», в списках встречаются неопубликованные тексты). Важное место в его литературном наследии ростовского периода занимает «Келейный летописец», широко распространённый в списках и многократно издававшийся (существуют авторизованные, с правкой Димитрия, списки). Мысль о создании «Летописца» возникла у святителя ещё на Украине, но непосредственно к работе над ним он приступил в Ростове. Задачей этого сочинения должно было стать как согласование библейской и гражданской хронологии при изучении Священной истории («Священную историю вкратце рассказать»), так и нравственное назидание читающим. Посылая митрополиту Стефану (Яворскому) 4 декабря 1707 г. часть «Летописца», Димитрий писал об авторской задаче: «Под названием и образом «Летописа» желал бых некия полезныя нравоучения писать». В письме Поликарпову-Орлову он высказался ещё более опредёленно: «Пишу... нравоучения, местами же толкования Писания Святаго... а истории, яже в Библиях, токмо вкратце вместо темы полагаю». Источники своего труда Димитрий кратко охарактеризовал в заглавии: «Летопис... събранныи из Божественнаго Писаниа и из различных хронографов и историографов: греческих, славенских, римских, полских, еврейских и инех». Уже в подготовительных материалах к «Летописцу» есть ссылки на сочинения, которыми он пользовался: труды Мартина Буцера (1491–1551 гг.), Матея Стрыйковского (1547 – 1586/1593 гг.), римского историка Геродиана (около 170 – около 240 гг.), византийского хрониста рубежа XI – XII вв. Георгия Кедрина и др. В Ростове у него появились новые источники, в том числе «Хроника» Дорофея Монемвасийского, списанная по его просьбе на Московском Печатном дворе, и «Летописец Еллинский и Римский». Святитель привлекал свои сочинения – «Руно...» и «Книгу житий...», использовал также Пролог, Диоптру, Лимонарь, Синопсис Иннокентия (Гизеля); церковнославянские источники «Летописца» преимущественно являются памятниками переводной литературы. Не довольствуясь имеющимися материалами, Димитрий постоянно обращался с просьбами прислать книги, как иностранные (латинские хронографы и толкования на Священное Писание), так и издания на славянских языках, к купцу Исааку Вандербургу в Архангельск, монаху Феологу, солепромышленнику Григорию Дмитриевичу Строганову (1656–1715 гг.). Несмотря на широкий круг привлечённых материалов, «Летописец» представляет собой компиляцию преимущественно из библейских толкований католических (иезуитских) и протестантских экзегетов и проповедников и из трудов польских историков. Он открывается «Известием о несогласном числении лет», в котором говорится о разных способах перевода дат от сотворения мира в даты от Рождества Христова, затем следует «Хронология», содержащая таблицы, в которых соотносятся зачастую противоречивые сообщения источников (Священного Писания, хроник, античных исторических сочинений).