Les premières recherches de Michel Vovelle ne portèrent pas directement sur la Révolution française, mais sur l'anthropologie et l'histoire religieuse en France à l'époque moderne. Dans sa thèse sur la déchristianisation en Provence[7], il mêle une recherche archivistique sur les testaments et une approche de l'iconographie sacrée. Il entend ainsi réfléchir sur la vision du salut et de l'au-delà et sur le rapport à la mort et à la religion dans les populations provençales de l'époque moderne. Après cette « première carrière » d'historien de la mort, il s'engage dans l'histoire de la Révolution dans ses aspects religieux, s'attachant notamment au concept dedéchristianisation, intégrant les acquis de l'histoire des mentalités.
Appartenant au courantmarxiste, il réhabilite dans lesannées 1990 le rôle de l'acteur individuel, jusque-là écrasé par les contraintes économiques et sociales.
Selon Michel Vovelle, la Révolution n'est « pas terminée », il s'agit d'un événement « chaud » qu'il faut « aimer » pour le comprendre[7]. Au gré des changements de gouvernements, ses positions reçurent la vive opposition du courant des historiens critiques de la Révolution mené parFrançois Furet ainsi que celle de la droite française, en particulier dans le cadre des commémorations dubicentenaire de la Révolution[10].
Dans ses travaux et ouvrages, Michel Vovelle entremêle histoire récente, vulgarisation et histoire de la Révolution, comme avec « Les Jacobins de Robespierre à Chevènement » publié en 1999 ou « La Révolution française expliquée à ma petite-fille » en 2006. Son dernier ouvrage, « La Bataille du bicentenaire de la Révolution française », peut être considéré comme un travaild'ego-histoire et est un retour réflexif sur le moment du bicentenaire.
À en juger par les prises de position qu'elle a suscitées, son œuvre culmine dans son histoire de ladéchristianisation de l'an II. Elle a notamment joué un rôle central dans les célébrations du bicentenaire de la Révolution en 1989, époque à laquelle il préside la Commission nationale de recherche historique pour le bicentenaire de la Révolution française à la suite d'Ernest Labrousse.
En 2014, Michel Vovelle fait don de la majeure partie de son importante bibliothèque consacrée à la Révolution française à l'IHRF, démarche se complétant d'un leg en 2019[13].
Son épouse, Gabrielle Vovelle (née Cerino),maître-assistante enlittérature comparée avec qui il rédige son premier ouvrage, meurt prématurément en 1969[14]. Il se remarie par la suite avec Monique Rebotier[14],géographe, morte en 2008[15] ; elle joua un rôle important dans l'animation et l'organisation de la vie du cercle intellectuel que Michel Vovelle réunissait dans le cadre des préparatifs du bicentenaire[7].
L'Irrésistible Ascension de Joseph Sec bourgeois d'Aix, Aix, Edisud, 1975.
La Métamorphose de la fête en Provence de 1750 à 1820, Paris, Flammarion, 1976.
Religion et Révolution : la déchristianisation de l'an II, Paris, Hachette, 1976.
La Mort et l'Occident de 1300 à nos jours, Paris, Gallimard, 1983 ; réed. 2001.
La Ville des morts, essai sur l'imaginaire collectif urbain d'après les cimetières provençaux, 1800-1980 (en collaboration avec Régis Bertrand), Marseille,Éditions du CNRS, 1983.
Images et récits de la Révolution française, Paris, Messidor, 1984-1989, 5 vol. Direction de l'ouvrage.
Théodore Desorgues ou la désorganisation : Aix-Paris, 1763-1808, Paris, Seuil, 1985.
La Mentalité révolutionnaire : société et mentalités sous la Révolution française, Paris, Éditions sociales, 1986(ISBN2-209-05668-3).
La Révolution au village. Une communauté gardoise de 1750 à 1815 : Saint-Jean-de-Maruéjols, Paris, Editions de Paris-Max Chaleil, 2013(ISBN978-2-84621-181-9).
La Bataille du bicentenaire de la Révolution française, Paris, La Découverte, 2017(ISBN978-2-7071-9392-6).
Mémoires vives ou perdues. Essai sur l'histoire et le souvenir, Paris, Éditions de Paris-Max Chaleil, 2018.
Anne Jollet, « Hommage à Michel Vovelle »,Cahiers d'histoire. Revue d'histoire critique,no 140,(lire en ligne).
La révolution Michel Vovelle,Annales historiques de la Révolution française, 2021/2 (n° 404)[lire en ligne] — Numéro de revue entièrement consacré à Michel Vovelle et ses recherches sur la Révolution française