В 1592 году Галилею предложили кафедру математики в Падунском университете, руководителем которой он оставался 18 лет. Это был наиболее продуктивный период его преподавательской и научной деятельности. Тогда он открыл закон инерции, согласно которому тело находится в состоянии покоя, если на него не действуют никакие силы. И оно может двигаться прямолинейно и равномерно сколько угодно времени под действием внешней силы, если на него не воздействуют другие силы. Узнав, что в Голландии появилась увеличительная труба, с помощью которой можно наблюдать звезды на небе, он изготовил телескоп с 32-кратным увеличением. Он одним из первых обнаружил на Луне кратеры, горные хребты, разглядел на Солнце пятна. Свои наблюдения он изложил в книге «Звездный вестник », которая вышла в 1610 году.Наблюдая за небесными светилами, Галилей, как и Коперник, пришел к гелиоцентрической системе, убедился в том, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Но этот научно доказанный взгляд противоречил догматам церкви. Галилео был католиком, верующим, он не собирался отказываться от идеи Бога, но не мог и не сказать об очевидном, и законы физики подтверждали его наблюдения.
Галилей перед Святым Судилищем. Художник Ж. -Н. Робер-Флёри. 1847 г.Эта его позиция возмутила церковников. На Галилея поступил донос, где его обвинили в ереси. В 1615 году он отправился в Рим для оправданий перед инквизицией. Сочинения Коперника тогда были уже занесены в список запрещенных. Галилею пришлось очень осторожно говорить о своих научных открытиях. Его предупредили и отпустили . А в 1633 году состоялся знаменитый процесс, на котором ему пришлось публично покаяться и отказаться от своих «заблуждений». По легенде, Галилей уже после приговора произнес ставшую знаменитой фразу: «А все-таки она вертится».Оказавшись узником инквизиции, он 8 лет уединенно жил в Риме, затем под Флоренцией. Ему запретили публиковать свои работы, производить эксперименты. Но несмотря на все ограничения, запреты и начавшуюся слепоту, Галилей продолжал работать. Он полностью ослеп в 1637 году и через 5 лет умер в заточении. Его прах через сто лет был перенесен во Флоренцию и захоронен рядом с Микеланджело.
В 1992 году Папа Иоанн Павел II объявил решение суда инквизиции ошибочным и реабилитировал Галилея.