Il a initié, avec quelques autres chercheurs du CNRS et de l'EPHE (dont Jean-Claude Picard, CNRS, précocement décédé), les études sur les littératures apocryphes chrétiennes, participant à la création de l'Association (AELAC) et de la revue internationale Apocrypha qui en émanent. Il dirigé la publication de plusieurs ouvrages historiques dont, aux éditions Gallimard, l'édition des Écrits apocryphes chrétiens dans la Bibliothèque de la Pléiade et Aux origines du christianisme dans la collection Folio.
Pierre Geoltrain et François Bovon (dir.), Écrits apocryphes chrétiens, vol. I : Sur Jésus et sur Marie, Gallimard, coll. « Bibliothèque de la Pléiade », .
Pierre Geoltrain et Jean-Daniel Kaestli (dir.), Écrits apocryphes chrétiens, vol. II, Paris, Gallimard, coll. « Bibliothèque de la Pléiade », .
Pierre Geoltrain, Aux origines du christianisme, Gallimard, coll. « Le Monde de la Bible », .
« Le Roman pseudo-clémentin depuis les recherches d’Oscar Cullmann », dans Le Judéo-christianisme dans tous ses états, Actes du Colloque de Jérusalem 6-, Paris, Cerf, 2001, p. 31-38 ;
« Cinquième livre d'Esdras », dans Écrits apocryphes chrétiens, op.cit., p. 633-651 ;
« Sixième livre d'Esdras », dans Écrits apocryphes chrétiens op.cit., p. 653-670 ;
« Le vol des ancêtres ou Comment procéder à une captation d'héritage », dans Annuaire de l'École Pratique des Hautes Études. Sciences religieuses 104, 1996, p. 17-32 ;
« Lettre à Sarah. Sur la diversité des corpus », dans Cahiers bibliques de Foi et Vie no 29, 1990, p. 3-9.
Simon Claude Mimouni, Apocryphité. Histoire d'un concept transversal aux Religions du Livres. En hommage à Pierre Geoltrain, éd. Brepols, 2002, p. 167-182recension en ligne
Simon Claude Mimouni - Isabelle Ullern (dir.), Pierre Geoltrain ou comment « faire l'histoire des religions ? », éd. Brepols, 2006 ; comprend plusieurs études décisives de Pierre Geoltrain, republiées à cette occasion avec son accord, dont « le vol des ancêtres ». Outre des discussions approfondies de son travail, il présente une bibliographie scientifique des travaux de Pierre Geoltrain. (présentation sur le site de l'éditeur)