Uma compilação de palestras de James sobre “Teologia Natural” resultou no livro Variedades da Experiência Religiosa, publicado em 1902. Esta obra ocupava-se de uma discussão sobre o lugar ocupado pelo sentimento religioso, frente ao crescente materialismo científico de sua época. O interesse de James não estava em religiões organizadas ou instituições, mas nos sentimentos e atos que cada um experiênciava na sua relação com o que considerava divino. A obra aborda a singularidade das experiências místicas, mencionando que seu significado era pessoal e dificilmente transferível através de linguagem.

Para James, a experiência religiosa poderia levar a um estado de satisfação e contentamento, além de promover uma perspectiva mais alegre e otimista do mundo e do futuro. Por essa razão, considerou que o sentimento religioso pode ser útil, sendo mais uma dimensão da experiência humana. James começou a desenvolver nessa obra o sentido de verdade utilitária que seria exposto em mais detalhes em Pragmatismo. A experiência religiosa ou mística seria verdadeira enquanto ferramenta útil para determinados fins. Assim, o autor defende que a religião é um fenômeno real, no sentido que seu simbolismo evoca sentimentos e ações concretas, que não deveriam ser ignorados pela ciência.