Galilei erklärte in einem Brief an seinen Nachfolger Benedetto, dass mit dem Kopernikanischen Weltbild auch eine verträgliche Bibelauslegung möglich wäre.
Dieser Brief brachte Galilei erstmals in Kontakt mit der Inquisition.
1615 wurde ein Buch veröffentlicht, welches beweisen sollte, dass das Kopernikanische Weltbild nicht der Heiligen Schrift entsprach. Doch die Inquisition unter Bellarmin setzte das Buch 1616
zusammen mit Schriften von Kopernikus und Kepler auf den Index. Ebenso suspendierte sie das Hauptwerk Kopernikus', das "De Revolutionibus Orbium Coelestium".
Es durfte nur in bearbeiteter Fassung erscheinen, in der betont werden musste, dass sein Weltbild nur ein mathematisches Modell wäre. Bellarmin schrieb daraufhin einen Brief an Galilei,
in dem er ihn ausdrücklich ermahnte, es Kopernikus gleichzutun.
Der neue Papst Urban VIII ermutigte Galilei 1623 dazu, weiter darüber zu publizieren, solange es eine Hypothese blieb. Das veranlasste ihn dazu, 1630 das "Dialogo" zu verfassen.
Es erschien in Italienisch und nicht in Latein, da Galilei damit auch das gemeine Volk erreichen wollte. Die Inquisition verhinderte jedoch die Verbreitung des
Buches und Galilei wurde zu Hausarrest verurteilt. Ab 1633 arbeitete er an einem weiteren Werk, dem "Discorsi", welches 1635 veröffentlicht wurde.
Darin schrieb er Ansätze aus früheren Jahren und Ergebnisse zur Festigkeitslehre und Kinematik.
Am 8. Januar 1642 starb Galilei in seinem Landhaus in Arceti bei Florenz. Man setzte ihn in der Kirche Santa Croce in Florenz bei, in der man noch heute ein Grabmal mit seinem Namen findet.