В 1870 г. состоялась ее первая публикация (в швейцарском ежемесячнике «Семья», выходившем в Лозанне, за подписью «мадемуазель В. П.» был напечатан написанный по-французски рассказ «Приключения монеты»), а спустя десятилетие (которое она провела с родителями во Флоренции) в Лондоне был издан первый искусствоведческий труд Ли – «Исследования о восемнадцатом столетии в Италии» (1880). Это собрание эссе, посвященных итальянской музыке и драматургии века Просвещения, нашло одобрительный прием у специалистов по истории и теории искусства и положило начало целой серии искусствоведческих книг автора: «Белькаро: Эссе о различных эстетических вопросах» (1881), «Эвфорион: Античность и Средневековье в эпоху Возрождения» (1884), «Ювенилия: Вторая серия эссе о различных эстетических вопросах» (1887), «Фантазии и исследования о Ренессансе» (1895), «„Красота и уродство“ и другие исследования в области психологической эстетики» (1912), «Прекрасное. Введение в психологическую эстетику» (1913) и др. Глубоко погруженная (в силу биографических обстоятельств) в мир итальянской культуры, Вернон Ли вместе с тем была вхожа и в британские литературно-художественные круги, в которых складывались новые взгляды на искусство: летом 1881 г., навещая в Лондоне Мэри Робинсон (которая была в ту пору предметом ее романтического увлечения), Ли впервые встретилась с Робертом Браунингом, Уильямом Моррисом, Уолтером Пейтером, Уильямом Россетти, Генри Джеймсом, Оскаром Уайльдом. Идейная близость и личная приязнь к лидерам английского эстетизма не помешали ей, однако, запечатлеть последних в подчеркнуто сатирическом виде в романе «Мисс Браун» (1884), что весьма уязвило ее лондонских знакомых.

В 1906 г. Вернон Ли приобрела в собственность расположенную неподалеку от Флоренции и арендованную ее родителями еще в 1889 г. виллу Пальмерино, где и провела почти безвыездно последние три десятилетия своей жизни. Во второй половине 1890-х гг. на вилле вместе с Ли подолгу жила ее возлюбленная, шотландская художница Клементина Анструтер-Томсон, ставшая соавтором ряда работ писательницы в области психологии эстетического переживания – в частности, вышеупомянутого сборника эссе «Красота и уродство». Спустя несколько лет после смерти Клементины, в 1924 г., Ли опубликовала ее заметки по психологической эстетике отдельной книгой, озаглавленной «Искусство и человек: Эссе и фрагменты», снабдив ее подробным предисловием.

Наряду с трудами по эстетике и истории искусства перу Ли принадлежат серия травелогов, ряд исторических романов и несколько книг мистических и страшных рассказов, самой известной из которых является сборник «Явления призраков: Фантастические истории» (1890). Как и на других сочинениях Ли, на этих рассказах лежит печать исключительной эрудированности автора в различных видах искусства, они отмечены любовным всматриванием в культурные артефакты минувших эпох, отчасти напоминающим «антикварную» готику М. Р. Джеймса.