Obwohl Juan Diego für seine Rolle bei den Marienerscheinungen bekannt ist, gibt es keine Beweise oder Überlieferungen dafür, dass er selbst Wunder vollbracht hat. Die ihm zugeschriebenen Wunder stehen im Zusammenhang mit den Ereignissen rund um die Erscheinungen, darunter:
1. Die Tilma von Juan Diego: Das berühmteste Wunder, das mit Juan Diego in Verbindung gebracht wird, ist das Bild der Jungfrau Maria, das während einer der Erscheinungen auf wundersame Weise in seine Tilma, den Umhang, eingeprägt wurde. Das Tilma, das aus minderwertiger Kaktusfaser hergestellt wurde und im Laufe der Zeit hätte zerfallen sollen, ist intakt geblieben und weist keine Anzeichen von Verfall oder Verblassen auf.
2. Heilung von Juan Bernardino: Juan Diegos Onkel, Juan Bernardino, war schwer krank und am Rande des Todes, als Juan Diego bei der dritten Erscheinung der Jungfrau Maria begegnete. Die Jungfrau wies ihn an, einige Blumen zu nehmen, die sie ihm Bernardino gezeigt hatte, und als Bernardino die Blumen berührte, wurde er sofort geheilt.
Diese Ereignisse, die im Zusammenhang mit den Marienerscheinungen von Juan Diego stattfanden, gelten als Wunder und spielten eine bedeutende Rolle bei der Verehrung der Jungfrau von Guadalupe und der Heiligsprechung von Juan Diego.