Era un hombre culto, probablemente un letrado humanista, ya que muestra una sorprendente familiaridad con las obras y autores grecolatinos y padres de la Iglesia que nombra y cita (además con exactitud), frente a poetas anteriores como Baena o Villasandino que se limitan a insertar largas ristras de autores o personajes de la Antigüedad de los que solo conocen el nombre: En Toledo Guillén se relacionó con grandes caballeros y hombres tan rectos como el corregidor y poeta, tío de Jorge, Gómez Manrique, a cuyo círculo es muy posible que perteneciera.
Los temas que cultiva son variados: amorosos, político-morales, filosóficos y satíricos.
Por otra parte, por Hernando del Pulgar sabemos que el arzobispo era muy aficionado a la astrología y la alquimia, y es cierto que las obras dedicadas a él por Guillén de Segovia abundan en ese tipo de alusiones.
Otras obras son un Decir sobre el amor; el Discurso sobre los doce stados del mundo, una continuación de las Coplas contra los pecados mortales que Juan de Mena dejó inacabadas en 1456 (también quiso continuarlas Diego Gómez Manrique) y una traducción de Los siete salmos penitenciales trovados.
Tal como ha llegado a nosotros, se compone de un "Prohemio" incompleto y el citado "Rimario"; entre estos debía haber un tratado teórico que no ha llegado a nuestra época.