Галилей возвратился во Флоренцию и для виду замолчал, на самом же деле он решил издать новое сочинение, собрав все, что только возможно, в защиту осужденной в Риме астрономической системы, и целые шестнадцать лет употребил на собирание материалов для этого сочинения и на обдумывание его. Он употреблял все усилия на то, чтобы сделать оспариваемые истины наиболее привлекательными в глазах читателей и обставить их самыми неопровержимыми доказательствами, разбив по всем пунктам всевозможные доводы своих противников. Таким образом, ему удалось составить образцовый литературно-научный труд, произведший при своем появлении, как увидим впоследствии, громадное впечатление.
В 1623 году на папский престол вступил под именем Урбана VIII кардинал Маффео Барберини, лично знавший Галилея и даже находившийся с ним в приятельских отношениях. Узнав об этом, Галилей немедленно опять поехал в Рим. Рассчитывая на дружбу папы, он надеялся добиться отмены запрещения, наложенного на книгу Коперника «De revolutionibus», a также и сделанного в 1616 году нелепого постановления. Но оказалось, что времена уже переменились, и кардинал, ставший папою, смотрел на вещи совсем не теми глазами, как прежде, предпочитая теперь держаться освященных веками мнений перипатетиков. Тех же мнений держались и окружавшие папу высшие духовные лица. Вот что пишет о результатах своих хлопот сам Галилей в письме из Рима от 8 июля 1624 года: «Хотя мне и оказана была всякого рода любезность и благосклонность, хотя я имел до шести аудиенций у папы и каждый раз вступал с ним в продолжительные разговоры по поводу разных вопросов, хотя мне подарили прекрасную картину и наградили золотым и серебряным изображениями Агнца Божия», но ни разу не пожелали узнать, на чьей стороне правда в поднятом споре, а начальник святейшего дворца «не признает ни системы Коперника, ни системы Птолемея, довольствуясь своею собственной, по которой ангелы без всякого затруднения передвигают звезды именно так, как они в действительности движутся; нам же тут нечего более и рассуждать». Таким образом, оказывалось, что Галилей начал хлопотать об отмене эдикта Павла V слишком рано; к стыду человечества, ему суждено было оставаться в силе еще целых два столетия, так как он уничтожен был только в 1818 году папою Пием VII.
Тем не менее, отношение папы к Галилею оставалось самым дружественным. Помимо подарков, он обещал обеспечить пенсионом его сына и написал весьма лестное для Галилея письмо Тосканскому князю Фердинанду II, преемнику Козмы, в котором говорилось: «Мы видим в нем не только великие дарования к науке, но также и любовь к благочестию; он более чем кто-либо одарен всеми качествами, дающими ему право на папское благоволение». Письмо заканчивалось уверением в том, как дорог для его святейшества Галилей, которого он заключал в свои объятия, и просьбой оказывать ему всякие милости.
