En 1973, Michel Tardieu entre à la section Philosophie et Histoire des sciences du CNRS jusqu'en 1976, avant de devenir directeur d'études à l'École pratique des hautes études, dans la section des sciences religieuses, où il reste en poste jusqu'en 1991. Parallèlement, à partir de 1984, il dirige le Centre d'études des religions du Livre, qui a pour objet, dans un cadre laïc, l'étude du judaïsme, du christianisme et de l'islam dans leurs développement internes, dans leurs rapports mutuels et dans leurs relations avec d'autres courants religieux ou intellectuels.
Trois mythes gnostiques. Adam, Éros et les animaux d'Égypte dans un écrit de Nag Hammadi (II, 5), éd. Brepols, 1974
Le manichéisme, coll. Que Sais-Je ?, no 1940, éd. P.U.F., 1997 (éd. orig. 1981)
Écrits gnostiques. Codex de Berlin, éd. Cerf, 1984
Introduction à la littérature gnostique, I. Collections retrouvées avant 1945, en collaboration avec J.-D. Dubois, éd.Cerf/CNRS, 1986
Études manichéennes. Bibliographie critique 1977-1986, éd. Institut Français de Recherche en Iran, 1988
Les paysages reliques. Routes et haltes syriennes d'Isidore à Simplicius, éd. Vrin, 1990
Recherches sur la formation de l'Apocalypse de Zostrien et les sources de Marius Victorinus, coll. Res Orientales, IX, éd. Vrin, 1996
Éditions et recueils
H. Lewy, Chaldæan Oracles and Theurgy. Mysticism, Magic, and Platonism in the Later Roman Empire, Nouvelle édition par M. Tardieu, éd. Brepols, 1978
Michel Tardieu, Les Règles de l'interprétation, éd. Cerf, 1987
Michel Tardieu, La Formation des canons scripturaires, éd. Cerf, 1993
Brigitte Tambrun-Krasker et Michel Tardieu (éd.), Magika logia ton apo Zoroastrou magon. Georgiou Gemistou Plethonos exegesis eis auta ta logia = Oracles Chaldaïques. Recension de George Gémiste Pléthon, Series: Corpus Philosophorum Medii Aevi - Philosophi Byzantini, No. 7, 1995.
B. Lauret et M. Tardieu (éd.), A. v. Harnack. Marcion. L’évangile du Dieu étranger. Une monographie sur l’histoire de la fondation de l’Église catholique, trad. B. Lauret et suivi de contributions de B. Lauret, G. Monnot et É. Poulat, avec un essai de M. Tardieu, éd. Cerf, 2005 (éd. orig. 2003)
Michel Tardieu, « Les Chrétiens d’Orient dans l’œuvre de Paul Pelliot », Comptes rendus des séances de l'Académie des Inscriptions et Belles-Lettres, vol. 152, no 3, , p. 1141-1157 (DOI10.3406/crai.2008.92335, lire en ligne)