В 1939 году в армейской газете опубликовал свои первые рассказы «Черный кисель» и «У колодезного журавля», в 1940 году – рассказ «Часы».

Находясь в подполье, в 1943 году написал автобиографическую повесть «Дорога в отчий дом», известную ныне как «Это мы, Господи!» (С 1946 по 1986 год рукопись этой повести пролежала в архиве журнала «Новый мир»).

После освобождения Советской Армией города Шауляя Константин Воробьев был назначен в этом городе начальником штаба ПВО. С 1947 по 1952 год работал в различных организациях Вильнюса. Сменил много профессий. Был грузчиком, шофером, киномехаником, конторщиком, заведовал магазином промышленных товаров. И все это время в редкие часы досуга писал прозу. Именно в это время появляются чудесные лиричные рассказы «Синель», «Гуси-лебеди», «Подснежник» и повесть «Одним дыханием» (1948).

Первый рассказ Константина Воробьева «Ленька» был опубликован в милицейской газете в 1951 году.

В период с 1952 по 1956 год работал в редакции ежедневной газеты «Советская Литва». Заведовал отделом литературы и искусства. В 1956 году в Вильнюсе вышел его первый сборник рассказов «Подснежник», по которому он был принят в Союз писателей СССР. За ним последовали сборники повестей и рассказов «Седой тополь» (1958), «Последние хутора» (1958), «Ермак» и «Гуси-лебеди» (1960) и другие.

О писателе заговорили не только в Литве, где он жил и трудился, но и в Москве. Его произведения стали печатать не только «Советская Литва» и журнал «Литва литературная», но и «Молодая гвардия», и «Звезда», и «Нева», и другие.

В 1960-х годах вышли в свет повести, принесшие Воробьеву известность: «Сказание о моем ровеснике» (1960) (другое название «Алексей, сын Алексея»), «Крик» (1962), «Убиты под Москвой» (1963), «Почем в Ракитном радости» (1964) и «Друг мой Момич» (1965). Известность и признание получили также повести «Генка, брат мой», «Вот пришел великан», «Синель», «Седой тополь».

Повесть «Убиты под Москвой» стала первым произведением Воробьева из разряда тех, которые были названы критиками «лейтенантской прозой». Воробьев рассказывал о той «невероятной яви войны», которой сам стал свидетелем во время боев под Москвой зимой 1941 года.

В произведениях середины 1960-х годов – «Почем в Ракитном радости», «Друг мой Момич» (впервые напечатана в сокращенном варианте под названием «Тетка Егориха») и других – Воробьев стремился рассказать «правду о гибели русской деревни». В этих произведениях, как отмечают литературоведы, усматриваются курские мотивы и много слов и фразеологизмов, присущих Курскому краю.

В начале 70-х годов, возможно, не без посредничества писателя Виктора Астафьева, происходит личное знакомство Константина Дмитриевича Воробьева и Евгения Ивановича Носова – двух выдающихся земляков-писателей. И когда Воробьев после тяжёлой болезни (раковая опухоль мозга) умер в 1975 году, то Носов искренне горевал о том, что их знакомство состоялось слишком поздно – они не успели вдоволь поговорить друг с другом. И потом, через многие годы, помог вдове писателя перезахоронить его прах в Курске на Офицерском (Никитском) кладбище, рядом с Мемориалом воинам, павшим в годы Великой Отечественной войны (11 октября 1995). На могиле Воробьева установлен памятник.

Гуманизм, высокая нравственность и художественное мастерство прозы автора были посмертно отмечены наградами: премией имени Преподобного Сергия Радонежского в 1994 году и литературной премией А. И. Солженицына – в 2001 году.