Главным подвигом жизни преподобного Нестора было составление к 1112-1113 годам «Повести временных лет». «Се повести временных лет, откуда есть пошла Русская земля, кто в Киеве нача первее княжити и откуда Русская земля стала есть» — так с первых строк определил цель своего труда преподобный Нестор. Необычайно широкий круг источников (предшествующие русские летописные своды и сказания, монастырские записи, византийские хроники Иоанна Малалы и Георгия Амартола, различные исторические сборники, рассказы старца-боярина Яна Вышатича, торговцев, воинов, путешественников), осмысленных с единой, строго церковной точки зрения, позволил преподобному Нестору написать историю Руси как составную часть всемирной истории, истории спасения человеческого рода.
Инок-патриот излагает историю Русской Церкви в главных моментах ее исторического становления. Он говорит о первом упоминании русского народа в церковных источниках — в 866 году, при святом патриархе Константинопольском Фотии; повествует о создании славянской грамоты святыми равноапостольными Кириллом и Мефодием, о Крещении святой равноапостольной Ольги в Константинополе. Летопись преподобного Нестора сохранила нам рассказ о первом православном храме в Киеве (под 945 годом) об исповедническом подвиге святых варягов-мучеников (под 983 годом), о «испытании вер» святым равноапостольным Владимиром (986 год) и Крещении Руси (988 год). Первому русскому церковному историку обязаны мы сведениями о первых митрополитах Русской Церкви, о возникновении Печерской обители, о ее основателях и подвижниках. Время преподобного Нестора было нелегким для Русской земли и Русской Церкви. Русь терзали княжеские междоусобицы, степные кочевники-половцы хищными набегами разоряли города и села, угоняли в рабство русских людей, сжигали храмы и обители. Преподобный Нестор был очевидцем разгрома Печерской обители в 1096 году. В летописи дано богословское осмысление отечественной истории. Духовная глубина, историческая верность и патриотизм » Повести временных лет» ставят ее в ряд высочайших творений мировой письменности.
Преподобный Нестор скончался около 1114 года, завещав печерским инокам-летописцам продолжение своего великого труда. Его преемниками в летописании стали игумен Сильвестр, придавший современный вид «Повести временных лет», игумен Моисей Выдубицкий, продливший ее до 1200 года, наконец, игумен Лаврентий, написавший в 1377 году древнейший из дошедших до нас списков, сохранивших «Повесть» преподобного Нестора («Лаврентьевскую летопись»). Наследником агиографической традиции печерского подвижника стал святитель Симон, епископ Владимирский († 1226, память 10 мая), спасатель «Киево-Печерского Патерика». Рассказывая о событиях, связанных с жизнью святых угодников Божиих, святитель Симон нередко ссылается, среди других источников, на Летописи преподобного Нестора.
Преподобный Нестор погребен в Ближних пещерах преподобного Антония Печерского.
