Meskipun Juan Diego dikenal karena perannya dalam penampakan Maria, tidak ada bukti atau tradisi bahwa dia sendiri yang melakukan mukjizat. Mukjizat yang diatribusikan kepadanya terkait dengan peristiwa seputar penampakan tersebut, antara lain:
1. Tilma Juan Diego: Mukjizat paling terkenal yang terkait dengan Juan Diego adalah gambar Perawan Maria yang secara ajaib tercetak di tilma, atau jubahnya, dalam salah satu penampakan. Tilma, yang terbuat dari serat kaktus berkualitas rendah dan seharusnya hancur seiring berjalannya waktu, tetap utuh dan tidak menunjukkan tanda-tanda kerusakan atau memudar.
2. Penyembuhan Juan Bernardino: Paman Juan Diego, Juan Bernardino, sakit parah dan di ambang kematian ketika Juan Diego bertemu dengan Perawan Maria pada penampakan ketiga. Sang Perawan menginstruksikan dia untuk mengambil beberapa bunga yang dia tunjukkan padanya kepada Bernardino, dan ketika Bernardino menyentuh bunga itu, dia langsung sembuh.
Peristiwa ini, yang terjadi dalam konteks penampakan Maria di Juan Diego, dianggap ajaib dan berperan penting dalam devosi kepada Perawan Guadalupe dan kanonisasi Juan Diego.