Historię tego podboju opowiada Cylinder Cyrusa. Wbrew zapewnieniom Cyrusa, przypuszcza się jednak, iż mieszkańcy Babilonu nie przyjęli go tak gościnnie jak opisuje to Cylinder. Kluczowa jest tu Kronika Nabonida, z której wynika, że Cyrus zwlekał jakiś czas przed wstąpieniem do zdobytego już Babilonu, co może oznaczać toczące się w mieście negocjacje.
Według Kroniki Nabonida, imię Cyrusa (w akadyjskim: Kuraš) nie pojawia się w zachowanym opisie wydarzeń z 539 p.n.e., związanych z wkroczeniem wojsk do Babilonu. W kolumnie III kroniki opisano zdobycie miasta przez Ugbaru, gubernatora Gutium, „bez walki”, lecz sam Cyrus nie jest wspomniany z imienia ani tytułu w relacji dotyczącej 17. roku Nabonida. Tytuł „król” (šar) pojawia się w dalszych wersach, ale jego tożsamość pozostaje niejednoznaczna i może odnosić się zarówno do Cyrusa, jak i do boskich postaci (np. Nabû). W konsekwencji, przyjmuje się powszechnie, że Cyrus wkroczył do Babilonu w październiku 539 p.n.e., lecz sam tekst nie zawiera bezpośredniego potwierdzenia tej tezy. Tzw. Cylinder Cyrusa również nie podaje dat, lecz opisuje pokojowe przejęcie Babilonu jako efekt działania boga Marduka, który miał „poprowadzić Cyrusa za rękę”.