El 1644, després de llargues investigacions i de fer alguns assaigs previs, publicà la seva obra fonamental sobre Catalunya: La Catelogne françoise: où il est traité des droits que le Roy a sur les Comtez de Barcelonne et de Roussillon et sur les autres terres de la Principauté de Catelogne. El treball, aparegut en plena guerra dels Segadors, és un tractat dels drets històrics de França sobre Catalunya, per tal de justificar-ne el “recobrament” realitzat mitjançant la intervenció militar francesa del 1641. Després d’una introducció on posa en qüestió la veracitat dels historiadors espanyols, en els deu capítols de l’obra l’autor fa un recorregut per la història de Catalunya des de la reconquesta, considerant que fou aleshores quan s’establí una sobirania francesa que el 1641 fou restaurada. Segons Caseneuve, els carolingis afermaren el poder de França a Catalunya, provisionalment amb Carles Martell i de forma definitiva amb la conquesta de Barcelona per Lluís el Piadós, negant així la teoria de l’autoalliberament de Barcelona i l’elecció de Carlemany, defensada per Gaspar Sala en la seva obra Proclamación Católica. Els drets de França, afirma l’autor, foren reconeguts pels comtes de Barcelona, fins que al final del s. XII s’abolí la datació franca, fet que considera una “usurpació”. La legitimitat franca no en quedà invalidada, sinó que els reis francesos actualitzaren, el 1641, una sobirania feudal que ja tenien. Amb un argument semblant, l’autor també justifica l’annexió del Rosselló. L’obra de Caseneuve és una reconstrucció completa de la història medieval catalana, amb desenvolupaments polèmics forçats, però producte d’una recerca prou àmplia. L’esquema absolutista d’explicació que s’hi desenvolupa és revelador del pensament polític de l’època.També publicà diverses obres sobre la llengua i els costums del Llenguadoc.