Разоблачению религиозного фанатизма и невежества Дидро посвятил многие свои работы, в том числе замечательный роман «Монахиня», написанный в 1760 году и опубликованный уже после его смерти (1796). Этот роман принадлежит к числу лучших художественных произведений Дидро. Он был переведен на многие языки и имел огромный успех во Франции, Бельгии, Голландии, Англии. Отношение просветителей к религии было ограниченным, поскольку они не вскрывали ее социальные корни, считая религию лишь заблуждением человеческого ума. Несмотря на это, просветительская критика церкви и религии сыграла огромную роль в распространении антирелигиозных взглядов, внес в нее свой вклад и Дидро. Его кредо сформулировано в завершающей части написанных им еще в 1754 году «Мыслей к истолкованию природы» с ироническим названием «Молитва».
Обращаясь к Богу, Дидро пишет: «Я ни о чем тебя не прошу в этом мире, ведь ход вещей необходим сам по себе, если тебя нет, а если ты существуешь, то он необходим по твоим установлениям. В мире ином я жду от тебя воздаяния, если иной мир существует, но вместе с тем все, что я делаю в этом мире, я делаю для себя. Если я следую добру, то это делается без усилий, если я отвращаюсь от зла, то без мысли о тебе. Я не мог бы помешать себе любить истину и добродетель и ненавидеть ложь и порок, если бы даже знал, что тебя не существует, или если бы верил, что ты существуешь и оскорбляешься этим. Вот каков я есть — организованная часть вечной и необходимой материи, а может быть, твое создание» До конца жизни Дидро не прекращал атак на религию и церковь, предсмертные его слова были о том, что «неверие — первый шаг в философии». Переход на позиции атеизма совпадал у Дидро с формированием собственных философских взглядов, ибо все эти годы — с 1733 по 1750 — он внимательно изучает произведения Аристотеля и Платона, Ф. Бэкона и Локка, Декарта и Спинозы. Начиная с «Письма о слепых» и кончая «Элементами физиологии» (работа над которыми продолжалась с 1773 по 1780 год), он разрабатывает многие философские проблемы.
