Mellom 1012 og 1018 skrev han en krønike i åtte bind på latin, i dag kjent som . Den omfatter tiden mellom 908 og 1018, og forteller om Merseburgs, Sachsens, Polens og sorbernes historie. I tillegg inneholder den verdifulle opplysninger om det tyske rikets og Nordens tidlige historie. Thietmar er velinformert om sin egen samtid, oppfattes som sannhetssøkende og omhyggelig. For den tidligste perioden støttet han seg til Widikund av Corveys samt andre kilder. Beretningen om den sene perioden bygget hovedsakelig på hans egne erfaringer.