1503年,哥白尼从意大利留学回到波兰,任牧师职务。在工作期间,他也将许多精力倾注于天文学的研究和观测上。在哥白尼以前已有许多人对地心说提出了质疑,并且取得了天文观测中的许多科学依据,天文仪器也有了很大的改进。这无疑为哥白尼的科学研究提供了有利的条件。他利用教堂城垣的箭楼建立了一个小小的天文观测台,自制了一些观测仪器,如四分仪、三角仪、等高仪等,进行了大量的观测和计算,经过30年如一日坚持不懈的努力,哥白尼终于完成了他的天体运行体系,并写出了划时代的巨著——《天体运行论》。