Некоторые историки высказывают сомнения в достоверности летописного рассказа. В. О. Ключевский, анализируя «Сказание о крещении Руси при Владимире», высказал мнение, что это не летописный рассказ: «Он лишен летописных приемов, отличается полемической окраской, желанием охулить все веры, кроме православной». По-видимому, «Сказание о крещении» написано не начальным летописцем, а вставлено в летописный свод позднее. В самом сказании сохранился намек на время его создания. В рассказе о выборе вер говорится, что когда к Владимиру пришли иудеи с предложением принять их религию, то князь задал им вопрос: «Где земля ваша?» Те ответили: «В Иерусалиме».— «Полно, так ли?» — усомнился Владимир. Тогда проповедники иудаизма признались: «Разгневался бог на отцов наших и расточил нас по странам грехов ради наших, и предана была земля наша христианам».
В. О. Ключевский считает, что если бы «Сказание о крещении» подразумевало первых, кто покорил Иерусалим, то оно должно было бы назвать язычников-римлян; если бы оно подразумевало властителей Иерусалима, современных Владимиру, оно должно было бы назвать мусульман, которые тогда им владели. Но поскольку «Сказание о крещении» в качестве властителей Иерусалима называет христиан, то ясно, что оно не могло быть написано во времена Владимира (X в.), а было составлено после завоевания Иерусалима крестоносцами, т. е. не ранее начала XII в. (после 1099 г.) ».
Основным источником «Сказания о крещении В. О. Ключевский считал, во-первых, не успевшее еще забыться народное предание, воспоминание об этих временах, и, во-вторых, житие князя Владимира, написанное неизвестным автором через несколько лет после смерти Владимира.