Escribió un Comentario a los Evangelios en tres libros y un poema alegórico sobre la σωφροσύνη (Temperancia) que se le puede atribuir y parece ser un ejercicio escolar heterogéneo lleno de diversos desarrollos retóricos y digresiones, entre ellas un catálogo de piedras preciosas que constituye un verdadero tratado de mineralogía.
Pero su trabajo principal fueron sus Tres libros de astronomía / Άστρονομική τρίβιβλος, cuyo manuscrito autógrafo ha llegado hasta nosotros (Vaticanus gr.
El primer libro contiene una introducción con una historia de la astronomía a la que Teodoro da orígenes bíblicos; sigue una severísima y prolongada condena de la astrología, y la afirmación de la utilidad de la astronomía para la fe religiosa (ofreciendo como ejemplo el eclipse solar en el momento de la crucifixión de Cristo); sigue un tratado sobre las operaciones aritméticas en sistema sexagesimal (multiplicación, división, raíz cuadrada, fracciones, suma y resta, e interpolación proporcional), inspirado en autores antiguos que son citados (Teón, Papo, Siriano y Juan Filópono); concluye este libro con un tratado sobre la construcción y uso del astrolabio plano, y menciona diecisiete estrellas para colocar en la araña, aunque sin dar sus coordenadas.
El tercer libro está consagrado a la astronomía persa tal como se desarrolló en el observatorio de Maraghe (Irán) desde 1259, es decir, las observaciones realizadas bajo la dirección de Nasir al-Din al-Tusi y expuestas especialmente en las Tablas iljaníes.
Este tercer libro obtuvo un éxito particular y a menudo fue copiado aparte, con variantes, bajo el título de Transmisión de las tablas persas / Paradosis tôn persikôn kanonôn.