Благодаря ему была обнаружена священная реликвия – пояс Богородицы, который был замурован в сосуде в алтаре сиро-яковитской церкви в Хомсе (ныне церковь Умм-эз-Зуннар) и древность которого была подтверждена специальной комиссией Департамента археологии Сирии. Во время многочисленных пастырских поездок Ефрем I Бар Саум собирал памятники сирийской письменной культуры, исследовал и каталогизировал сирийские рукописи, в том числе хранящиеся в библиотеках Европы; составил собственную богатую библиотеку. Уделял особое внимание изучению сирийского языка и литературы, а также взаимовлиянию сирийского и других семитских языков, сирийским заимствованиям в арабском языке. Был членом Академии арабского языка в Дамаске, ввёл арабоязычную форму чинов венчания и крещения. Переписка Ефрема I Бар Саума включает около 11 тыс. писем на пяти языках. Его главное сочинение, посвящённое истории сирийской науки и литературы и выдержавшее несколько переизданий, – «Рассыпанный жемчуг» (на арабском языке – Хомс, 1943 г.; сирийский перевод – Эль-Камышлы, 1967 г.). Другие опубликованные труды (на арабском языке): два опровержения на сочинение «Благоуханный цветок» сиро-католика Исхака Армала (1910, 1912 гг.), «Духовный шедевр» (1911 г., на сирийском языке – 1984 г.), «Священный цветок о христианском учении» (1912 г.), «Отдохновение умов по истории Дейр-Зафарана» (1912 г.), «Драгоценные жемчужины по краткой истории Церкви» (1940 г.), «Сирийские слова в арабских лексиконах» (1951 г.), сборник стихов «Кифара сердец» (1954 г.), «История Тур-Абдина» (1963 г. – на сирийском и арабском языках), сборник статей «Маяк Антиохии Сирийской» (1992 г.). Ефрем I Бар Саум также издал сирийскую анонимную хронику 819 г. и «Послание о знании человеческой души» (1938 г.) епископа Григория Бар Эвройо (XIII в.), перевёл первую часть «Церковной истории» того же автора (1909 г.) и его «Книгу речи мудрости» (1940 г.), сочинение «Воспитание нравов» философа-яковита Яхьи ибн Ади (X в). Многие его сочинения не изданы.