Cả Đại Việt sử lược lẫn Đại Việt sử ký toàn thư đều không ghi chép gì về thân thế của Đỗ Thích. Riêng sách Khâm định Việt sử Thông giám cương mục soạn thời nhà Nguyễn có chú dựa theo dã lục rằng Đỗ Thích là người Đại Đê, huyện Thiên Bản (nay thuộc xã Đại An, huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định).[5] Sách Đại Việt sử lược chép là "Phúc hầu hoằng (福侯宏) Đỗ Thích", còn Đại Việt sử ký toàn thư và Khâm định Việt sử Thông giám cương mục thì chép là "Chi hậu nội nhân (秪候内人) Đỗ Thích". Theo các nhà nghiên cứu, Đỗ Thích có thể là một hoạn quan hoặc thị vệ phục dịch trong cung.

Sách Đại Việt sử lược lẫn Đại Việt sử ký toàn thư đều ghi chép việc xuất hiện lời sấm tiên đoán việc Đỗ Thích giết vua và năm Thái Bình thứ 5.[2][4] Tuy nhiên, gần đây, một số nhà nghiên cứu lịch sử đưa ra giả thuyết: Đỗ Thích không phải là thủ phạm giết vua. Theo nhà giáo Hoàng Đạo Thúy và một số nhà nghiên cứu hiện nay,[7] Đỗ Thích không thể làm chuyện này. Thích chỉ là một viên hoạn quan, chức nhỏ, sức mọn, không hề có uy tín hay vây cánh. So với Thích, trong triều có các bạn của vua Đinh như Nguyễn Bặc, Đinh Điền, Lưu Cơ... đều nắm trọng quyền, đủ cả văn lẫn võ. Vì vậy ông không thể mơ tưởng việc sẽ khuất phục được các đại thần nhà Đinh để ngồi yên trên ngai vàng.

Trong cuốn "Chính sách khuyến nông dưới thời Minh Mạng". Nhà xuất bản Văn hóa Thông tin, Hà Nội 1996, trang 33 và 34 ghi là: "Những người viết sử xưa đơn giản hóa sự cố này: chỉ bởi một giấc mơ hão huyền mà Đỗ Thích trở thành tên sát nhân. Đằng sau Đỗ Thích còn ai không? Tại sao khi Lê Hoàn thế chân thì quân Tống lại can thiệp". Cũng theo trang 57, 58 sách trên: "Lê Hoàn giành được thế nhiếp chính đã cùng thuộc hạ mưu sự chiếm ngôi. Nếu không có công chống Tống vào năm Tân Tỵ (981) thì Lê Hoàn đã phạm tội bất trung và lịch sử vẫn giữ nguyên nghi án"[8]

Theo văn bản Nôm Hoa Lư tự sự phổ biến từ lâu ở Ninh Bình, văn bản này giáo sư Chương Thâu đọc trong hội nghị Khoa học về Định quốc công Nguyễn Bặc ở Ninh Bình, có đoạn như sau:

Dương Thị Vân phản bội chồngTừ lâu vốn đã tư thông Lê HoànĐặt mưu hiểm lập chước gianĐầu độc giết chết Tiên Hoàng cha conĐỗ Thích tri nội hậu quanĐi tuần về thấy tâm can hãi hùngNhẩy ngay lên mái điện rồngBụng đói miệng khát long đong ba ngàyTrời mưa hứng nước giơ tayTriều đình hô hoán lôi ngay xuống đìnhĐổ cho tội thí Đinh ĐinhĐể Lê gia xuất thánh minh trị vị.

Đỗ Thích làm chức nhỏ, thế lực mỏng manh, nếu giết vua chỉ đem lại cái chết, còn kẻ khác tọa hưởng. "Tứ trụ triều đình" đầy tài ba, đầy sự trung thành còn ngồi đấy làm sao một kẻ tầm thường như Đỗ Thích có thể giết được vua nếu không có một lược lượng mạnh hơn "tứ trụ" rất nhiều ?[8] Hơn thế, nếu Đỗ Thích giết vua rồi ông ta có thể xưng vương được không? Do không có chính danh cộng với áp lực từ các trung thần của chế độ, một thừa tướng quyền uy chỉ dưới vua còn khó mà xưng vương huống chi một viên quan tầm thường như Đỗ Thích. Do vậy, viên quan này hoặc vì bị điên nên bày mưu giết Đinh Tiên Hoàng, hoặc vì tham lam nên thông đồng, hoặc bị vu oan.

Gia phả họ Đỗ ở Đại Đê, huyện Vụ Bản và sự tích đền Thảo Mã (tức đền Gạo ở xã Thanh Bình, huyện Thanh Liêm, Hà Nam) có nói tới việc Đỗ Thích có công cõng Đinh Tiên Hoàng chạy trốn khi ông bị Nam Tấn Vương đuổi.[8]

Sử liệu đầu tiên đề cập giả thuyết “Lê Hoàn mưu sát Đinh Bộ Lĩnh” là ghi chép của Thẩm Quát trong Mộng khê bút đàm được viết vào năm 1093 - sớm hơn Toàn thư 400 đến 600 năm. Bộ sử này ghi như sau: “thổ nhân Lê Uy giết Liễn tự lập”. Lê Uy tức Lê Hoàn.[9]