В работе над повестью Гоголь использовал материалы украинского фольклора, собранные в «Запорожской старине» (1833) И. И. Срезневского, «Малороссийских песнях, изданных М. Максимовичем» (1827), «Украинских народных песнях, изданных М. Максимовичем» (1834) и в «Малороссийских и червонорусских думах и песнях, изданных П. Лукашевичем» (1836).
В повести Гоголя упоминаются киевский воевода Адам Кисель (1600–1653) и «французский инженер» – Гийом ле Вассер де Боплан (около 1600–1673). Последний в 1630–1648 годах жил на Украине, где, в частности, построил крепость Кодак, с взятия которой запорожцами началось восстание Хмельницкого в 1648 году. Созданное Бопланом «Описание Украины от пределов Московии до границ Трансильвании», впервые изданное во Франции в 1650 году, а на русском языке появившееся в 1832 году, было важным источником для гоголевской повести. Данные обстоятельства как будто указывают на XVII век как время действия «Тараса Бульбы». Примечательно, что именно у Боплана слово «Украина» впервые употребляется в качестве четко определенного географического названия.
В целом же хронология «Тараса Бульбы» сознательно неопределенна и отнесена в широком смысле слова к украинскому Средневековью. В тексте обеих редакций присутствуют приметы XVI–XVII веков. В опубликованном уже после его смерти предисловии к «Тарасу Бульбе» Н. И. Костомаров писал: «С конца XVI века начались восстания козаков против поляков. Их было несколько одно за другим; все они кончались несчастно для малороссиян, и после каждого восстания производилась жестокая расправа, следовали свирепые казни, а народ после того чувствовал более нестерпимый гнет над собой. Так делалось до 1648 года, когда вспыхнуло восстание гетмана Хмельницкого, совсем иначе повернувшее историю борьбы Малороссии с Польшей.
К этому времени восстаний малороссийского народа до Хмельницкого относится и «Тарас Бульба». Содержание его вымышленное, и трудно было бы, даже приблизительно, отнести его к тем или другим годам, так как сочинитель дозволяет себе в этом случае исторические неверности: например, вначале представляется как бы время Наливайки, следовательно, 1595 год, в то же время признаются существующими в Киеве академия и бурса, тогда как бурса в киевской коллегии устроена была только в XVII веке митрополитом Петром Могилою на его собственный счет, а киевская коллегия стала называться академией в XVIII веке. Но исторические неверности не лишают достоинства произведение Гоголя, которое имеет значение как плод его великого дарования по своему прекрасному художественному построению».
Перечисленные Костомаровым – далеко не исчерпывают перечень анахронизмов в «Тарасе Бульбе». Вот как, например, видится католическое богослужение Андрию во второй редакции повести (в первой редакции этого эпизода нет): «Около него с обеих сторон стояли также на коленях два молодых клирошанина в лиловых мантиях с белыми кружевными шемизетками сверх их и с кадилами в руках». При ближайшем рассмотрении данного эпизода можно сделать вывод о несколько ироничном отношении Гоголя к католицизму, вероятно, в связи с чрезмерной пышностью обрядов, и поставить под сомнение существующие свидетельства о том, что писатель одно время склонялся к принятию католической веры. Ведь шемизетка – это вставка, манишка или небольшая накидка на женское платье. В повести ей уподоблена белая одежда католического священника с короткими кружевными рукавами – то ли альба, напоминающая православный стихарь, то ли камизия – белое нижнее одеяние. Вроде бы так смотрит на чуждое ему католическое богослужение сам Тарас Бульба. Но в его времена шемизеток еще не было. Сознательным анахронизмом Гоголь дает нам понять, что здесь – авторский взгляд на католическую службу, в котором роскошное одеяние ксендза иронически уподоблено детали женского туалета.