В современных богослужебных книгах сохранились стихиры авторства Кассии, которые либо помещены без надписания, либо обозначаются «Анатолиево» (или «Византиево»), что, по мнению исследователей, является указанием не на конкретного автора, а на происхождение песнопения, либо приписываются другим гимнографам: самогласен первого гласа на литии на вечерне Благовещения, 25 марта, в рукописях приписывается Кассии, хотя в Минее помещён анонимно; самогласен первого гласа в честь апостолов Петра и Павла, 29 июня, помещён вместе с самогласнами Андрея Критского, но исследователи считают его произведением Кассии; цикл самогласных стихир четвёртого гласа в честь мученицы Христины, 24 июля, авторство Кассии засвидетельствовано в рукописях; по мнению исследователей, Кассии принадлежит также самогласен плагального четвёртого (т.е. восьмого) гласа на «Господи, воззвах» на вечерне в Неделю о мытаре и фарисее и другие стихиры. В рукописях сохранились и другие песнопения Кассии, не вошедшие в современные богослужебные книги: канон об усопших плагального четвёртого (т.е. восьмого) гласа, с акростихом, содержащим имя автора – Кассии – в тропарях седьмой, восьмой и 9девято песен (целиком акростих исследователям восстановить не удаётся; судя по всему, богородичны, которые не являются творением Кассии, и ирмосы в акростих не входят); ирмос. У исследователей есть основания считать, что Кассия составила и другие каноны, но они до сих пор не обнаружены (цикл из восьми стихир на Рождество Христово, цикл из трёх стихир на предпразднство Богоявления, цикл стихир на Сретение Господне). Большинство, если не все принадлежащие Кассии стихиры являются самогласными, т.е. Кассия сама писала музыку для своих текстов, хотя также могла использовать уже известные мелодии. Кассия редко применяла риторические приёмы (например, в стихирах пяточисленным мученикам (память 13 декабря) она использует парономасию), но это ничуть не умаляет поэтического достоинства её произведений. Песнопения Кассии свидетельствуют о том, что она знала Священное Писание, православное богословие, святоотеческие тексты, аскетическую традицию и предшествующую гимнографию. В песнопениях Кассия затрагивает особенно важные для неё темы: иконопочитание и Боговоплощение, соотношение власти земного царя с властью Царя Небесного, а также посвящает их монашеской жизни, искреннему покаянию и подвигу христианских женщин (последние две темы раскрываются в одном из наиболее известных песнопений Кассии – самогласной стихире плагального четвёртого (т.е. восьмого) гласа на «Господи, воззвах» на вечерне Великой среды). В основе этого песнопения находится евангельский эпизод Лк. 7:37–48, повествующий о женщине-грешнице, помазавшей миром ноги Христу в доме Симона фарисея. Хотя во многих рукописях это песнопение обозначается «О блуднице», Кассия не употребляет по отношению к главной героине этого определения. Исследователи особо отмечают ритм этого песнопения: в начале тон более мягкий, но при переходе к прямой речи (монологу героини) его интенсивность резко возрастает и затем ещё больше усиливается, пока не достигает кульминации. Исследователи считают, что в этом песнопении Кассии запечатлена парадигма великопостного покаяния.