1894 року, після цілого ряду стилістичних експериментів і пошуків мотивів з’являється друга книжка письменниці — збірка новел «Невидимі зв’язки». Наступного року Сельма Лагерлеф дістає стипендію Шведської академії, що дає їй змогу покинути школу й цілком віддатися літературній праці. Тоді ж таки вона вперше вирушає в широкий світ: відвідує Італію (1895–1896) і Близький Схід (1899–1900); внаслідок тих подорожей з’явилися романи «Чуда антихриста» (1897) і «Єрусалим» (1901–1902). «Чуда антихриста» від першої рецензії на них Георга Брандеса й донині викликають найбільші суперечки в критиці. В цьому творі найдужче виявився консервативний бік світогляду письменниці. Основний мотив роману, написаного на матеріалі вражень від Сіцілії, — поширення ідей соціалізму, що на той час стали в Європі великою політичною силою. Сельма Лагерлеф не заперечує ані їхньої ваги, ані їхнього майбутнього, тільки, вірна своїм переконанням, не погоджується з антирелігійним способом їх пропаганди.
Письменниця не могла прийняти капіталістичних стосунків, що запанували в Швеції і в цілому світі, але порятунок від зла, яке приніс із собою капіталізм, убачала в поверненні до давнього, патріархального ладу, де, на її думку, не було класових протиріч.
Двотомний роман «Єрусалим» — це епос про шведське селянство, написаний під впливом оповідань Б’єрнстьєрне Б’єрнсона та ісландських саг. Сельма Лагерлеф розповідає в ньому про долю своїх краян — даларнян, що з релігійних міркувань виїхали до Палестини шукати нового пристановища, про їхні поневіряння на чужині. Поряд з «Сагою про Єсту Берлінга» цей роман належить до найсильніших творів у доробку письменниці.
Крім того, Сельма Лагерлеф випустила за ці роки збірку тематично пов’язаних між собою новел «Королеви Кунгагели», так само навіяних ісландськими сагами, «Повість про панську садибу» (обидві 1899 р.), новелу «Скарб пана Арне» (1903) та «Легенди про Христа» (1904).
В той час учительська організація в Стокгольмі попросила Сельму Лагерлеф написати читанку з географії для народних шкіл. Письменниця погодилась. Задум розрісся у велику двотомну повість-казку, що вийшла 1906–1907 рр. під назвою «Чудесна мандрівка Нільса Гольгерсона з дикими гусьми». Цей мозаїчний твір — своєрідний путівник по тогочасній Швеції з казковим сюжетом, поетично написаний, цікавий для читача всякого віку. Це була друга книжка Сельми Лагерлеф, що здобула світову славу. Нині вона відома майже в сорока перекладах трьома десятками мов. За цю повість 1907 року Сельма Лагерлеф удостоєна. почесного звання доктора філософських наук Упсальського університету.
1909 року Сельма Лагерлеф отримала Нобелівську премію за «високий ідеалізм, багатство фантазії, благородство і красу форми» — як писалося в офіційному протоколі, а 1914 року її, першу жінку, обрано членом Шведської академії.
Прибутки від книжок дають змогу письменниці 1907 року викупити родинну садибу Морбака, продану чверть сторіччя тому після смерті батька. Там письменниця живе до самої смерті. Померла Сельма Лагерлеф 16 березня 1940 року.
Крім згаданих вище творів Сельми Лагерлеф слід відзначити ще романи «Дім Лільєкруни» (1911) — реалістичну розповідь про часи її дитинства, «Імператор португальський» (1914) — трагічну історію селянина, який, дізнавшись, що дочка його стала повією, тікає від правди в божевілля, як в останній притулок, два томи новел «Тролі та люди» (1915–1921), трилогію на теми рідного Вермланду «Левеншельдів перстень», «Шарлотта Левеншельд» та «Анна Сверд» (1925–1928). Та найвизначніший з її пізніх творів — тритомний щоденник. Крім поетичної краси й глибокого змісту, цей твір має одну рису, що вигідно вирізняє його з-посеред мемуарної літератури: в ньому авторка цілком вилучає свою особу. «Важко сказати, — пише шведський критик Альрік Густавсон, — чи існує ще якась автобіографія, де було б так вилучене авторське «я». Сельма Лагерлеф у своєму творі описує життя в садибі Морбака, малює образи своїх батьків, братів і сестер, ліпить постаті челяді, подає низку прообразів з «бети Берлінга», доточує легенди, що ходили серед тамтешнього люду. Одначе жоден із тих трьох томів, досить цікавих самих собою, безпосередньо не оповідає про особу Сельми Лагерлеф, цими спогадами тільки накреслюється образ її дитинства в садибі Морбака. Така артистична стриманість — одна з найпринадніших рис Сельми Лагерлеф, глибоко притаманних її натурі. Ніколи їй не спадало на думку звіряти читачеві свої таємниці так, щоб вони викликали в нього ніяковість… Артистична стриманість Сельми Лагерлеф була мимовільним виявом її природної скромності».