Durante su vida, dedicó parte de su tiempo a la creación de novelas, cantos, obras, poemas, entre otros tipos de obras literarias. Entre sus más conocidas obras están: Canto a Bolívar; Al General Flores, vencedor en Miñarica; y Alfabeto para un niño. Diseñó la bandera y el escudo de Guayaquil, además de componer la letra para su posterior himno. En 1808 se inspiró y compuso el prólogo a la tragedia El Duque de Viseo de Quintana y su silva titulada El Árbol, que terminó en 1809 y contiene dos partes, una filosófica y de gran sentido estético y otra menos cuidada con la que cierra el poema, pareciendo como si hubiera unido dos versos distintos. En enero de 1811 aún estaba en México y leyó su poema Improntu. A principios de 1817 viajó a Lima y escribió A un amigo, don Gaspar Rico.... En 1821 escribió su hermosa Canción del 9 de octubre considerada el primer himno que ha tenido el territorio ecuatoriano. En 1823 editó en Lima su traducción del inglés del Ensayo sobre el hombre de Alexander Pope, en 45 páginas. En 1825 compuso una Marcha, el poema La Libertad. En 1837 escribió la Canción del 10 de agosto, que como ha demostrado el padre Espinosa Pólit, sirvió de antecedente al actual himno nacional. En 1840 escribió En la muerte de mi hermana. En 1843 editó Ocios poéticos del General Flores y una oda en su obsequio en 52 págs. De allí en adelante sus cantos y poesías comenzaron a republicarse con gran éxito. En 1848 salió en Valparaíso un volumen de Obras Poéticas, única colección revisada y corregida por Olmedo, meses antes de su muerte. La segunda edición data de 1853, París, 214 páginas. Hay otras posteriores.