Hans hovedverk var , som besto av et stort antall biografier (blant dem den eldste Konfucius-biografien), legendene om Sanhuangwudi, som Sima Qian beskrev som sannhet. Forfatteren hadde rik tilgang til eldre tekster, blant annet gamle bambusbøker fra tidligere dynastier. Han beskrev i detalj historier som strakk seg fra den legendariske "Gule keiser" til keiser Wudi under Han-dynastiet.