Исследователи отмечают, что для наследия С.Г. Каухчишвили характерна общая черта: используя глубокие познания в области классических языков и византийской культуры в картвелологии и знание грузинских древностей в классической и византийской филологии, он взаимно обогатил обе науки. Одно из главных направлений своей научной деятельности С.Г. Каухчишвили определил ещё в самом начале своего пути, опубликовав критическое издание «Хронографии» Георгия Амартола. Этим он заложил новое направление в картвелологии, имевшее большое значение для изучения грузинской средневековой литературы, общественной мысли, переводческого искусства, а также для исследования византийской литературы. Впоследствии он на таком же уровне издал целый ряд грузинских переводов византийских сочинений (произведения Прокла Диадоха, Михаила Псёлла, роман «Галактион и Епистимия»), а также грузинские памятники, переведённые на греческий язык (труды Иоанна Петрици, Арсения Икалтойского и др.). Несмотря на то что аналогичная работа велась и до С.Г. Каухчишвили, его заслуга, по мнению исследователей, состоит в скрупулёзной точности, с которой он сравнивал переводные памятники с греческими оригиналами, осуществляя их текстологические исследования и разносторонний анализ, выявляя множество фактов, имеющих первостепенное значение для истории византийской литературы и изучения греческого языка византийской эпохи. Именно его заслуги убедили мировое научное сообщество византологов в том, что без памятников грузинской литературы невозможно в полной мере исследовать византийскую литературу. Плодотворную деятельность в этом направлении вели после С.Г. Каухчишвили академик Корнелий Самсонович Кекелидзе и его школа. По мнению исследователей, особое место в научном наследии С.Г. Каухчишвили занимает написанная им трёхтомная «История греческой литературы». В первый и во второй тома вошла история литературы классического и эллинистического периодов, которая была представлена в грузинской науке до него (например, «История греческой литературы» Г.Ф. Церетели), однако С.Г. Каухчишвили внёс много оригинальных, по-новому увиденных и осмысленных положений, сделал немало выводов, полученных в результате многочисленных исследований. В третьем томе, посвящённом истории византийской литературы, С.Г. Каухчишвили впервые, опираясь на новую методологию исследования, поставил и решил ряд принципиальных вопросов, актуальных для византиноведения. Том основан на выдвинутом им ещё в 1939 г. в схеме-плане и развитом в последующих трудах положении о сущности византинизма как своеобразного социально-экономического, политического и культурного феномена. Согласно концепции С.Г. Каухчишвили, византинизм сформировался на основе четырёх начал: эллинского, римского, христианского и восточного. С.Г. Каухчишвили считал, что в создании византийской культуры большую роль сыграли славянские народы и народы Востока: сирийцы, грузины, армяне, копты и др. Византийская литература, по его мнению, является не подражанием древнегреческой литературе и её отражением, как доказывали многие его предшественники и современники, а совершенно оригинальной литературой, воспринявшей многое из Античности, но творчески переработавшей античные элементы в новых условиях византинизма. Эти положения, впервые выдвинутые С.Г. Каухчишвили, считаются базовыми в современной византинистике. Он подробно изложил историю возникновения и развития художественных форм и отдельных жанров византийской литературы, ввёл периодизацию и охарактеризовал отдельные этапы развития византийской литературы.