З дитинства Галілео Галілей багато учився, і в 1589 році, у віці 25 років, він одержав посаду професора математики в Пізанському університеті, де читав лекції з геометрії, філософії природи й астрономії. Там же, у Пізі, він відкрив майстерню, де виготовлялися різні механізми і прилади, у тому числі винайдені ним самим.

У 1597 році почалося листування Галілея з Іоганном Кеплером. Кеплер надіслав Галілею свою першу книгу "Таємниці Всесвіту", написану з коперніканських позицій. Галілей відповів Кеплеру, що поділяє думку Коперніка.

10 жовтня 1604 р. у сузір'ї Змієносця спалахнула невідома раніше зірка. У максимумі блиску вона була яскравішою за Юпітер. Галілей спостерігав її до кінця 1605 р. Тепер відомо, що це був спалах наднової зірки в нашій галактиці.

У травні 1609 р. до Венеції дійшли слухи, що в Голландії винайдена зорова труба. Галілей відразу ж зайнявся спорудженням подібного інструмента у своїй майстерні. Галілей зробив трубу з триразовим збільшенням. У серпні учений виготовив трубу зі збільшенням у 30 разів. Його телескоп був на порядок могутнішим і кращим усіх інших зорових труб того часу. Основне призначення зорової труби - спостереження за небесними тілами. З 30-кратною трубою Галілей зробив усі свої телескопічні відкриття. Вона й дотепер зберігається в музеї у Флоренції.

Насамперед, Галілей приступив до спостереження Місяця. Він побачив місячний пейзаж - цирки і кратери, гірські ланцюги і вершини, а також кілька великих темних плям, які назвав морями. Поверхня Місяця виявилася схожою із земною.

Наприкінці 1609 р. і на початку 1610 р. Галілей почав перший огляд неба за допомогою телескопа. Він знайшов, що Чумацький Шлях - не що інше, як величезне скупчення зірок. У ніч на 7 січня 1610 р.

Галілей знайшов поблизу Юпітера три Зірочки. Під час наступних спостережень він переконався, що бачив супутники, що залишаються біля Юпітера, змінюючи своє положення щодо нього.

У березні 1610 р. вийшов твір Галілея "Зоряний вісник", що сповістив світ про нові астрономічні відкриття. Однак офіційний науковий світ зустрів "Зоряний вісник" з недовірою. Галілей відправив екземпляр книги Кеплеру і попросив підтримки. Серед висловлених Кеплером у "Розмові" (відповідь Кеплера) думок Галілей багато чого не зміг оцінити чи не хотів прийняти. Багато в чому Кеплер бачив далі, аніж Галілей, розуміючи, що планети відчувають вплив Сонця. Галілей же думав, що небесні тіла не взаємодіють між собою.

У жовтні 1610 р. Галілей відкрив фази Венери, схожі на фази Місяця. Учений зробив висновок, що Венера й інші планети не світяться, а лише відбивають світло Сонця. При цьому фази планети міняються так, що стало безперечним: Венера рухається не навколо Землі, а навколо Сонця. Тоді ж Галілей знайшов на Сонце темні плями. Нові відкриття підтверджували систему світу Коперніка.

У 1623 р. ученого визнали винним у порушення церковних заборон, тому останні роки життя Галілей провів під суворим наглядом інквізиції.

Найбільшим із усіх чудес представляється те, що я відкрив чотири нові планети і спостерігав властиві їм власні рухи і розходження в їхніх рухах відносно одна одної і щодо руху інших зірок. Ці нові планети рухаються навколо іншої дуже великої зірки так само, як Венера, і Меркурій, і, можливо, інші відомі планети рухаються навколо Сонця. (Галілео Галілей.)

Через 340 років Римський Папа Іоанн Павло II думав про побудову Всесвіту так само, як і Галілей. Він визнав переслідування Галілея несправедливими і зняв обвинувачення з великого вченого.