Si bien Juan Diego es conocido por su papel en las apariciones marianas, no hay evidencia ni tradición de que él mismo haya realizado algún milagro. Los milagros que se le atribuyen están relacionados con los acontecimientos que rodearon las apariciones, entre ellos:
1. La Tilma de Juan Diego: El milagro más famoso asociado con Juan Diego es la imagen de la Virgen María que quedó impresa milagrosamente en su tilma o manto durante una de las apariciones. La tilma, que estaba hecha de fibra de cactus de mala calidad y debería haberse desintegrado con el tiempo, se ha mantenido intacta y no muestra signos de deterioro o decoloración.
2. Curación de Juan Bernardino: El tío de Juan Diego, Juan Bernardino, estaba gravemente enfermo y al borde de la muerte cuando Juan Diego se encontró con la Virgen María durante la tercera aparición. La Virgen le ordenó que tomara algunas flores que ella le había mostrado a Bernardino, y cuando Bernardino tocó las flores, fue sanado instantáneamente.
Estos hechos, ocurridos en el contexto de las apariciones marianas de Juan Diego, se consideran milagrosos y han jugado un papel importante en la devoción a la Virgen de Guadalupe y la canonización de Juan Diego.