Goth Girl författaren Chris Riddell säger i ett brev till Justine Greening att många saknar investeringar och behöver finansiering via ett statligt bidrag.
Med stöd av åtta tidigare barnpristagare ber Riddell Greening att fastställa de normer som krävs.
Regeringen sa att det var upp till skolor att spendera som de tyckte var lämpligt.
I sitt brev sade Riddell, med stöd av författare som Michael Morpurgo, Jacqueline Wilson och Quentin Blake,: " Jag har personligen, i mina skolbesök upp och ner i landet, sett hur de främjar läsning för nöjes skull och gör eleverna till ivriga läsare.
"Jag är djupt oroad över att denna roll inte är helt uppskattad och, vad värre är, undergrävs genom brist på ekonomiska och intellektuella investeringar.
"Under de senaste månaderna har två stora skolbibliotekstjänster stängt i Dorset och Berkshire, och år efter år förlorar School Library Association medlemmar när utbudet av skolbibliotek krymper genom brist på finansiering."
Han sade att han hade sett hur biblioteksutbudet var "vilt inkonsekvent", med stora exempel på välfinansierade och bemannade bibliotek.
Han sade att den parlamentariska gruppen för bibliotek för alla hade bett DfE att samla in statistik om utbudet av skolbibliotek så att man kunde förstå omfattningen av detta problem, men detta hade ännu inte hänt.
Riddell sade också: " Även om skolorna utsätts för försåtliga påtryckningar på budgetar och personal, kan saker och ting inte förändras.
"Det är därför som jag, med stöd av mina pristagare, nu uppmanar Justine Greening och utbildningsdepartementet att agera enligt hela partigruppens begäran och sedan fastställa tydliga normer för biblioteksutbudet, och införa den nödvändiga finansieringen."
På så sätt skulle varje skola ha en bibliotekstjänst som den kunde vara stolt över, med böcker att låna och, där det var möjligt, en bibliotekarie i skolan för att hjälpa barnen att välja, sade han.
En utbildningsinstitution sade att läsning var en viktig del av ett barns utbildning och till slut hjälpte dem att nå sin fulla potential.
"Det är därför vi har stärkt läroplanen för att fokusera på att utveckla sin läs- och skrivförmåga, och undervisning Fonics hjälper barn att förvärva de grundläggande byggstenarna i läsning," tjänstemannen sade.
"Vi vill att alla barn ska få möjlighet att läsa vida omkring - skolbibliotek spelar en roll i detta, och skolorna är ansvariga för att besluta hur man ska tillhandahålla denna tjänst för sina elever.
"Detta backas upp av en rekordstor skolbudget på 40 miljarder pund i år, och det är upp till skolor att spendera sin finansiering som de anser lämpligt."
Barnens pristagare och åtta välkända barnförfattare uppmanar utbildningssekreteraren att se till att skolbiblioteken bevaras.