Trong văn học, hình tượng Nguyễn Văn Trỗi trở thành cảm hứng, cũng là nhân vật chính trong:

• Bài thơ "Hãy nhớ lấy lời tôi" của nhà thơ Tố Hữu
• Bài thơ "Nguyễn Văn Trỗi" của nhà thơ Lê Anh Xuân
• Tập bút ký "Sống như anh" của Trần Đình Vân.
• Bài hát "Lời anh vọng mãi ngàn năm" với câu hát "Ôi tên anh truyền khắp hoàn cầu, vọng về nơi Venezuela, cuồn cuộn sôi trong muôn con tim người du kích châu Mỹ Latinh" (lấy cảm hứng từ sự kiện du kích Venezuela đã bắt sống trung tá Mỹ để mong trao đổi với Nguyễn Văn Trỗi).
• Anh Nguyễn Văn Trỗi sống mãi - phim tài liệu, đạo diễn Bùi Đình Hạc.
• Nguyễn Văn Trỗi (1966) - phim truyện, đạo diễn Bùi Đình Hạc, Lý Thái Bảo.[18]

Chủ tịch Hồ Chí Minh sau đó đã ghi trong bức ảnh chụp Nguyễn Văn Trỗi trước pháp trường: "Vì Tổ quốc, vì nhân dân, liệt sĩ Nguyễn Văn Trỗi đã anh dũng đấu tranh chống đế quốc Mỹ đến hơi thở cuối cùng. Chí khí lẫm liệt của Anh hùng Trỗi là một tấm gương cách mạng sáng ngời cho mọi người yêu nước - nhất là cho các cháu thanh niên học tập!"

Sau khi anh nguyễn Văn Trỗi bị Mỹ xử bắn, nhà thơ Tố Hữu sáng tác bài thơ "Hãy Nhớ Lấy Lời Tôi":

Một giải thưởng của Thành đoàn Thành phố Hồ Chí Minh và một sân vận động ở Cuba cũng đã đặt theo tên ông (Sân vận động Nguyễn Văn Trỗi). Ca sĩ Jane Fonda, biệt danh Jane Hà Nội và chồng mình là Tom Hayden đã đặt tên cho con mình là Troy Garity sau này cũng là một diễn viên nổi tiếng, trong đó Troy được lấy theo tên danh dự của Nguyễn Văn Trỗi[19].

• Khu tưởng niệm liệt sĩ Nguyễn Văn Trỗi ở gần cầu Công Lý, đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh
• Con đường mang tên Nguyễn Văn Trỗi, quận Phú Nhận, TP. HCM
• Công viên Nguyễn Văn Trỗi nằm trên đường Đoàn Thị Điểm, TP. Huế
• Phù điêu về liệt sĩ Nguyễn Văn Trỗi ở quận 3, TP HCM
• Tượng Nguyễn Văn Trỗi