Bien que Juan Diego soit connu pour son rôle dans les apparitions mariales, il n'existe aucune preuve ni tradition selon laquelle il aurait lui-même accompli des miracles. Les miracles qui lui sont attribués sont liés aux événements entourant les apparitions, notamment :
1. La Tilma de Juan Diego : Le miracle le plus célèbre associé à Juan Diego est l'image de la Vierge Marie qui a été miraculeusement imprimée sur sa tilma, ou manteau, lors d'une des apparitions. Le tilma, constitué de fibres de cactus de mauvaise qualité et qui aurait dû se désagréger avec le temps, est resté intact et ne présente aucun signe de détérioration ou de décoloration.
2. Guérison de Juan Bernardino : L'oncle de Juan Diego, Juan Bernardino, était gravement malade et sur le point de mourir lorsque Juan Diego rencontra la Vierge Marie lors de la troisième apparition. La Vierge lui ordonna d'apporter quelques fleurs qu'elle lui avait montrées à Bernardino, et lorsque Bernardino toucha les fleurs, il fut instantanément guéri.
Ces événements, survenus dans le contexte des apparitions mariales de Juan Diego, sont considérés comme miraculeux et ont joué un rôle important dans la dévotion à la Vierge de Guadalupe et dans la canonisation de Juan Diego.