Hans musikalske arv omfatter en del korværker, orgelmusik, salmer og andre kirkelige værker. Desuden har han redigeret en række melodisamlinger til kirkebrug. I Den Danske Salmebog er Axel Madsen repræsenteret med melodien til Johannes Johansens julesalme Det var ikke en nat som de andre (nr. 98) og i Den svenska psalmboken (1986) med melodien til Karl Laurids Aastrups morgensalme Det ljusnar sakta (nr 182).