Delrio is echter het best bekend door zijn "Disquisitionum Magicarum Libri Sex" (Onderzoekingen naar Magie in Zes Boeken) een werk dat in drie delen verscheen in Leuven in 1599 en 1600 en dat nog meer dan twintig herdrukken zag. Daarmee was het op de Malleus Maleficarum na het meest populaire werk over occultisme. In de "Disquisitiones" legde de jezuïet een band tussen ketterij en hekserij. De laatste herdruk was in Keulen in 1755. Desondanks werd het werk zowel in protestant als katholiek Europa populair en werd het zelfs gebruikt bij de beruchte heksenprocessen in Salem, Massachusetts van 1692. Geschiedkundigen zoals Hugh Trevor-Roper en Robert Muchembled hebben Delrio herhaaldelijk de schuld in de schoenen geschoven voor heksenvervolgingen in de Zuidelijke Nederlanden.