Professeur honoraire au Collège de France, son œuvre a accompagné pendant plus de 50 ans les transformations sociales et spirituelles des sociétés modernes du XXe siècle. Elevé dans le catholicisme, il observait avec un oeil critique l'influence de sa religion dans les moeurs et les esprits. Il a notamment consacré trois ouvrages à son Histoire du paradis (Fayard, 1992, 1995, 2000), dans lesquels il fait s’affronter la vision théologique de l’au-delà aux vérités scientifiques et artistiques de l’ère moderne, marquée par une déchristianisation progressive des mentalités.
Quelques années plus tôt, il avait théorisé la "pastorale de la peur" pour décrire la domination de l’Eglise catholique sur les âmes du Moyen-Age aux Lumières. Titre du dernier chapitre du Péché et la peur (Fayard, 1983), cette expression encapsule l'articulation sociale complexe qui existait entre la peur de l’enfer prônée par les ecclésiastiques et les angoisses de l’époque, ravagée par les guerres, les famines et les conflits politiques.
Le dernier essai de Jean Delumeau, L'avenir de dieu est paru en 2015 aux éditions du CNRS, réédité en poche en 2018. Dans cette œuvre somme, l’historien y dressait le bilan de soixante ans de recherche intellectuelle et spirituelle.