Себастьен Кастеллио был одним из авторов книги-памфлета, изданной в 1554 г. от имени Мартина Беллия, – «Суждения многих как древних, так и современных учёных мужей о еретиках, или О том, следует ли их преследовать и как нужно с ними поступать». В этом сочинении определялось, кого следует считать еретиками, приводились свидетельства из Священного Писания, а также из сочинений древних и современных ему церковных писателей (в том числе Эразма Роттердамского, Мартина Лютера, Ж. Кальвина), подтверждающие главный тезис Себастьена Кастеллио и его сторонников: «Неверие и ересь должны наказываться не гражданским, но духовным мечом (non civilis, sed spiritualis gladii)», т.е. еретики заслуживают обличения, а в случае отказа от исправления – отлучения и изгнания из общины верующих, но не гражданской казни. В предисловии, написанном Себастьеном Кастеллио, утверждалось, что явления духовной жизни не подлежат светскому суду, христианам предлагалось отказаться от осуждения веры других людей и сосредоточиться на исправлении собственной жизни. В предисловии к французскому переводу трактата, вышедшему в том же году, говорилось о возможности наказания светской властью атеистов, выступающих против основ христианской веры. В защиту действий городских властей Женевы выступил Теодор Беза (1519–1605 гг.) с «Книжицей о еретиках, подлежащих наказанию со стороны светской власти», в которой приводил доводы о праве светской власти преследовать еретиков и казнить упорствующих в ереси, если она заинтересована в правильной религии для обеспечения норм гражданской жизни христиан. Отвечая на сочинение Т. Безы, Себастьен Кастеллио ещё раз изложил свою точку зрения в обширном трактате «О ненаказуемости еретиков», который до XX в. оставался не изданным. В 1557 г. Себастьен Кастеллио выступил с критикой учения Ж. Кальвина о предопределении. Ж. Кальвин дал ответ в виде двух небольших трактатов, однако от дальнейшей полемики с Себастьеном Кастеллио уклонился. С началом религиозных войн во Франции (1562–1598 гг.) получило известность анонимное сочинение «Совет впавшей в отчаяние Франции», авторство которого приписывалось Себастьену Кастеллио. Главную причину религиозного противостояния автор «Совета…» видел не в злой воле «папистов», а в насилии над совестью, которое сделали своим принципом и католики, и французские протестанты. Призыв к обеим религиозно-политическим партиям прекратить военные действия и предоставить каждому верующему свободу отправления религиозного культа стал поводом для начала судебного преследования проживавших в Женеве родственников Себастьена Кастеллио. По настоянию городских властей Женевы судебное дело против Себастьена Кастеллио было инициировано в Базеле. Выдвигавшиеся против него обвинения основывались на сочинении Т. Безы «Ответ Себастьяну Кастеллио на опровержения и возражения, которыми тот защищал свой перевод Нового Завета». Себастьена Кастеллио обвиняли в ереси и безбожии, в заблуждении по вопросам предопределения, свободы воли, первородного греха, в покровительстве еретикам. Судебный процесс прервался в связи с внезапной кончиной Себастьена Кастеллио. Сочинения Себастьена Кастеллио с критикой кальвинистской теологии были опубликованы в 1578 г. по инициативе антитринитария Фауста Социна; в XVII в. они неоднократно переиздавались в Голландии и оказали влияние на сторонников арминианства. Основной философский труд Себастьена Кастеллио (трактат «Об искусстве сомнения и веры, неведения и знания») был опубликован уже после его смерти.