Вопрос об источниках, использованных Феофаном, сложен: хронист, хотя и говорит о том, что изучил произведения многих историков и хронистов, упоминает их имена редко. Для раннего периода (до середины V в.) это были прежде всего церковные истории Сократа, Созомена, Феодорита, Малала, Прокопий, Агафий, Иоанн Епифанейский,Феофилакт Симокатта, Георгий Писида послужили источниками для времени до воцарения в 610 г. императора Ираклия.
Безусловно, велико значение «Хронографии» Феофана как источника для изучения VII—VIII вв., столетий перестройки византийского государственного аппарата, упорной борьбы империи с арабами, возникновения Первого Болгарского царства, первого периода иконоборчества. Для этого времени, кроме «Хронографии» Феофана, мы располагаем лишь «Бревиарием»/«Краткой историей» (‛Ιστορία σύντομος) патриарха Никифора (806—815), которая доводит изложение только до 769 г. Текстуальные совпадения «Хронографии» и «Бревиария» свидетельствуют о том, что оба историка использовали одни и те же источники. Одним из таких источников считают так называемый Большой хронограф (Μέγας Χρονόγραφος), созданный в конце VIII в., от которого сохранились фрагменты, другим – оканчивающуюся 713 г. Хронику Траяна Патрикия. Совпадения в изложении событий VII – VIII вв. показывают, что Феофан и Никифор использовали также составленный в конце VII—VIII в.в. ныне утерянный источник.
Повествование о последних годах VIII в. и начале IX в. построено, очевидно, на устной традиции и, возможно, на сообщениях константинопольской городской хроники.
Хронологическая система, созданная Феофаном, – явление исключительное во всей средневековой историографии. Сочинение распадается на хронологические отрезки (по годам), каждому из которых предпослана хронологическая таблица, отмечающая наряду с годом от сотворения мира и от рождества Христова годы правления не только византийских императоров, но и персидских, а затем арабских, правителей, пап и четырех патриархов. Несмотря на некоторые ошибки (характерно, что сообщения Феофана из арабской истории, как правило, точны и достоверны, а из западной, напротив, скудны и зачастую ошибочны) и лакуны (только годы правления византийских императоров и константинопольских патриархов даются повсеместно), трудно переоценить значение хронологии Феофана. За основу хронист берет Александрийскую эру, т. е. насчитывает от сотворения мира до рождества Христова 5492 года. Кроме счета по годам, проводится также счет по индиктам, однако не всегда первый совпадает с последним: в промежутке между 6102 (609/610) и 6265 (772/773) гг., исключая 6207 (714/715) – 6218 (725/726) гг., счет по годам отстает на один год от счета по индиктам. Установлено, что ошибка произошла в счете по годам: под 6098 г. Феофан поместил рассказ о событиях 605/6, 606/7 гг. Положение исправляется тем, что события 712 и 713 гг. распределяются между тремя годами. Та же ошибка происходит под 6218 г. (совмещаются события 725/26 и 726/27 гг.) и исправляется делением повествования о событиях 774 и 775 гг. на три фрагмента. Таким образом, пользуясь хронологией Феофана, мы должны к его счету годов прибавлять один год в промежутке между 6099 (606/607) и 6204 (711/712), а также 6219 (726/727) и 6266 (773/774) гг.
«Хронография» Феофана пользовалась большой популярностью у современников и потомков историка. Уже в 70-х годах IX в. папский библиотекарь Анастасий перевел «Хронографию» на латинский язык. Этот перевод дошел до нас в рукописях более древних, чем оригинал, так что значение перевода очень велико. Для византийских писателей «Хронография» служила источником и отправным пунктом. Младший современник Феофана Георгий Монах тщательно его компилировал; Симеон Логофет (X в.) использовал сочинения не только Георгия Монаха, но и Феофана, Кедрин (XI в.), наряду с сочинениями Симеона Логофета и Георгия Монаха, привлекал «Хронографию», наконец, в XII в. Зонара видел в сочинении Феофана главный источник по истории VII—начала IX в. Позднейшие историки начинали изложение событий с того времени, каким кончил Феофан, что свидетельствует о пиетете, который питали они к «Хронографии». Скилица (XI в.) начинает «Обозрение истории» 811 годом, сославшись на то, что предшествующий период исчерпывающе описан Георгием Синкелом и Феофаном. По инициативе императора Константина VII (913—959), кстати тоже широко использовавшего в своих трудах «Хронографию», были составлены начинающиеся с 813 г. анонимная хроника, приписываемая Генесию, и компиляция, известная под названием Продолжатель Феофана.
