המסורת מייחסת את כתיבת ספר תהילים לדוד המלך. אך כדאי לשים לב ללשון התלמוד (בבא בתרא יד ב): "דוד כתב ספר תהלים ע"י עשרה זקנים" (וביניהם אדם הראשון, אברהם ומשה). כלומר, אין זה בהכרח אומר שדוד כתב את כל הטקסט בעצמו, וסביר שערך מזמורים שנכתבו ע"י אחרים.
האתגר לתפיסה המסורתית הוא מזמור קל"ז שמתחיל בפסוק "עַל נַהֲרוֹת בָּבֶל שָׁם יָשַׁבְנוּ, גַּם-בָּכִינוּ, בְּזָכְרֵנוּ אֶת צִיּוֹן." איך יתכן שדוד המלך כתב על גלות בבל שהתרחשה מאות שנים לאחר פטירתו? רבי אברהם אבן עזרא בהקדמה לתהילים נוטה לדעה (שיש לה גם מקור בתלמוד) שדוד המלך כתב את המזמור הזה ברוח הקודש, ושראה בחזונו את גלות בבל לעתיד לבוא. אך הוא גם מביא דעה של פרשנים שטענו שהמזמור נכתב ע"י גולי בבל הרבה אחרי תקופת דוד. אז לא חייבים לקבל שכל המזמורים נכתבו ע"י דוד עצמו, אך במסורת הספר כולו נקשר ברוחו ונפשו של דוד.