Prokop verfasste um 550 auf Griechisch eine achtbändige Kriegsgeschichte (Bella) der Kriege Kaiser Justinians I. bis in das Jahr 549 (Osten) bzw. 553 (im Westen). Buch I und II behandeln den persischen Kriegsschauplatz (Sassaniden), Buch III und IV die Kriege in Nordafrika gegen die Vandalen, V bis VII die Kriege gegen die Ostgoten in Italien. Buch VIII bietet eine Zusammenfassung der weiteren militärischen Auseinandersetzungen an verschiedenen Kriegsschauplätzen. Seine Bella sind nachdem Vorbild Appians aufgebaut (geographische Gesichtspunkte), stilistisch sind sie an Thukydides und Herodot orientiert und bewegen sich auf einem hohen Niveau.

Seine anderen beiden Werke sind De Aedificiis (Bauten) und die so genannte Anekdota oder auch Geheimgeschichte (Historia Arcanum). In der zwischen 553 und 555 verfassten Auftragsarbeit der Bauten, in der Prokop in sechs Büchern auf das umfassende Bauprogramm in Konstantinopel und den Provinzen des Kaisers einging, wird Justinian (aber vor allem Belisar) panegyrisch gelobt. Die Bücher 5 und 6 sind nicht vollendet worden, sondern blieben in dem Entwurfsstadium (Notizenartige Abfassung).

Demgegenüber ist die Geheimgeschichte, die nicht zu Lebzeiten des Kaisers veröffentlicht und wohl zwischen 550 und 558 verfasst wurde, eine reine Skandalgeschichte und Schmähschrift (Psogos). In ihr wird Justinian I. und seine Frau Theodora I., aber auch Belisar und seine untreue Frau Antonina gegeißelt. Auch wenn die Anekdota und das konträre Bild Justinians in den Bauten ein schiefes Licht auf Prokops Charakter wirft, ist er dennoch die wichtigste Quelle für die Regierungszeit Justinians.

Das Niveau der Darstellung in Prokops Werken, hier vor allem die Kriegsgeschichte, ist insgesamt als sehr hoch anzusetzen; tatsächlich ist er neben Ammianus Marcellinus der einzige Historiker der Spätantike, der sich mit den berühmten antiken Vorbildern (Herodot, Thukydides, Tacitus) messen konnte. Prokop diente nachweislich vielen nachfolgenden Autoren als Vorbild und Quelle; auch in der modernen Forschung wird sein Wert als sehr hoch veranschlagt.

Prokopios benutzte eine kraftvolle Sprache (allerdings mit vielen Klassizismen und in dem attischen Stil, was eine Lektüre erschwert haben dürfte, ausgenommen natürlich für die gebildetere Oberschicht, auf die Prokops Darstellung auch abzielte), gewürzt mit vielen Anekdoten und hatte ein klares Urteil. Er baute auch versteckte Kritik an der Person Justinians I. mit ein, später kritisierte er auch Belisar, den er zuerst in den höchsten Tönen gelobt hatte.

In den Kriegsgeschichten bleibt Prokop weitestgehend objektiv und hat einen klaren Blick für die Ereignisse. Prokops Kritik ist zu einem guten Teil Personenkritik. Er kritisierte nie die Institution des Kaisertums an sich, sondern ca. die Politik Justinians, dem er häufig Zögerlichkeit oder Misstrauen gegenüber seinen Generälen vorwarf, womit die Kriegsanstrengungen Ostroms (und damit die Bemühungen von Prokops Helden Belisar) gehemmt wurden. Prokop stand den konservativen Senatskreisen nahe, deren Interessen durch die teilweise harte Politik Justinians tangiert wurden. In religiösen Fragen stand Prokop hingegen für ein tolerantes Christentum ein und dürfte an der rigiden Religionspolitik des Kaisers keinen Gefallen gefunden haben (vgl. auch Averil Cameron, Procopius).

Doch wie J. B. Bury in seiner History of the later Roman Empire (Geschichte des späten Römischen Reiches) so treffend formulierte: It was one of the glories of Justinian's age to have produced a writer who must be accounted the most excellent Greek historian since Polybius ... (Bury: History of the later Roman Empire. Bd. II., S. 419): Es war eine der Errungenschaften des justinianischen Zeitalters einen Schreiber hervorgebracht zu haben, der als der hervorragendste griechische Historiker seit Polybius angesehen werden muss ...

Allerdings gibt es Indizien dafür, dass Prokop selbst am Ende seiner Tätigkeit den von ihm gepflegten klassizistischen Stil als nicht mehr zweckmäßig ansah. Die Katastrophen, die das oströmische Reich heimgesucht hatten (Pestepidemien, Erdbeben, Barbareneinfälle), konnten nicht mehr nach klassischen Denkmustern erklärt werden, so dass Prokop als Erklärungsansatz auf das mit menschlicher Logik nicht erklärbare Walten Gottes hinwies. Dies mag auch ein Grund dafür sein, dass die Geschichtsschreibung nach klassischen Vorbild in Byzanz bald darauf für lange Zeit verstummte, und stattdessen die Kirchengeschichte an Boden gewann (vgl. dazu Meier (s. Literatur), Prokop, speziell S. 290-310).