Barthélemy Souvey a pubié près de 83 travaux, écrits pour la plupart en latin et traitant soit de questions mathématiques soit de problèmes de physique et d'astronomie.
Pendant la maladie à laquelle il succomba, en 1629, il mit la dernière main à son unique, mais important ouvrage imprimé : De recti et curvi proportione qui parut en 1630 par les soins de ses amis. Il complétait pour ainsi dire l'œuvre de Kepler, et Kästner, dans son histoire des mathématiques, dit que Cavalieri tenait sa méthode de Kepler et de Souvey.