天上有3颗彗星出现，激发了天文学家的想象力，却更激发了一般无知民众的恐惧，担心大灾难即将来临。这时正是1618年“三年战争”的开始，它带来了恐怖的死亡、瘟疫和饥荒。这场战争夷平了许多大城市，使无数乡村变得荒无人烟，德国人口整整减少了1/3。
伽利略健康不佳，无法再继续研究天空耀眼的星象。这时，正逢奥地利君主里奥波来意大利访问。来到佛罗伦萨的贵宾，少不了好奇地要去访问伽利略。伽利略在病榻上告诉里奥波关于彗星的理论，并称述他早有意作进一步的研究。其后，伽利略听到格拉西神父的一篇有关彗星的公开讲演，其中曾提及其研究的最近发展，却故意不提及伽利略的名字，使得伽利略十分生气。
伽利略不假思索地表示对此疏忽极为不满。他的一位弟子带了一篇有关格拉西的文章给他阅读，使他更加忍耐不住，于是同他的弟子编辑了一篇文章予以付印。
格拉西神父又写了一篇专门针对伽利略攻击的论文，指出伽利略的发现均是剽窃自别的科学家。其中还带有可能会造成巨大伤害的挑拨言辞，他说：“伽利略的门徒在文中甚至没有提到哥白尼的理论。是不是因为教会最近已宣告哥白尼之说属非法，而伽利略就不再相信哥白尼的学说了呢？”
伽利略对他部分最可信任的朋友说：“我敢回辩格拉西的谎言吗？我可以很简单地以几句话澄清剽窃的攻击，但是，有关牵涉哥白尼学说的事，自从去过罗马以后，我一切都很谨慎，我没有再写过一句有关这些敏感问题的文字。但是，假如我现在宣称我不信哥白尼，这只有给予他更振振有词的机会，我绝不会这样做。假如我完全不理会他的攻击，那又会造成我的理屈，好像我承认了这罪过似的。”
商量的结果产生了几种不同的意见，但有一点大家全都同意：宗教战争，也就是所谓的“三年战争”，使多斯卡尼这个天主教派的城邦国民，只要有任何对罗马当局持反对意见的，都会导致危险或不幸。战场上的屠杀已因马丁路德革命而掀起，为了压制基督教派势力的扩张，罗马天主教派必然尽一切手段对外作战，对内则清除一切异己分子和邪恶学说，以铲除任何反对势力的存在或潜伏。
路德已放弃哥白尼学说，并宣称哥白尼是愚人，且斥责其对宗教不敬，如此，便没有人再把他的理论视同基督教派了。伽利略知道，在这宗教冲突最激烈的日子里，罗马随时有可能会判他死刑。审判会会因为他是一个宣誓过的天主教徒，而又已拥有很高声望，足可以领导许多真诚信徒走上错误的道路的罪名来治理他。
耶稣会实际上已控制了整个多斯卡尼省。伽利略知道，他已不可能从宫廷中获得支持。但在罗马，他的老学生和忠实信徒辛波里阁下，现在是教皇的秘书，在梵蒂冈有极大的影响力。他和另外几位声名显赫的教会人士仍对伽利略有信心，力劝他替自己辩护，并应允支持他。
在格拉西诽谤伽利略后的第三年，伽利略发表了他的回答。他小心谨慎地避免将哥白尼论战牵引在内，既未否认也不肯定那被非难的学说，他说他仍旧相信他能解释这种新的宇宙论。他把这些文稿送给罗马全部审判会会员。有人反对这份文稿的印刷出版，但他受到教会内一些朋友的影响，终于克服了所有的偏见，获得允许付印。
这本论文出版的时候，伽利略已近60岁。长期的病痛，以及对敌人逐渐增加的恐惧心情使他变成一位衰弱的老人。书出版后，好评不断拥来，这又使他恢复了年轻活力。他想要把帽子抛向天空，大声欢呼，活像他俏皮的儿子文辛从罗马传来最新消息一样，因为伽利略的一位喜爱艺术与科学的老友兼保护者巴伯瑞尼总主教最近升上了教皇宝座，成了乌尔班八世，统治天主教世界。他赞赏过伽利略的发现，在一封赞扬的信上，自署为“你亲爱的兄弟”。
伽利略的希望并没有得到认可，巴伯瑞尼任总主教时很年轻，要想调和科学和宗教信仰没有多大困难。他鼓励自由思想，甚至在就位后，他对教会给哥白尼著作的禁令，仍不以为然。他说：“这绝不是我们企图要做的，如果是在我们的手中，这道禁令绝不会颁布的。”但是，这三角皇冠一经戴在乌尔班的头上，他不但要面临逐渐增加的偏执和盲从，而且路德和加尔文的革命，使得血腥遍布世界的各个角落，他不得不放弃他以前的自由主义。
但目前，伽利略仍深受乌尔班教皇友谊的款待。1624年春天，伽利略到罗马庆贺教皇登基时，乌尔班曾私下接见过他几次，并赠给他儿子文辛教育奖学金。他送给他老朋友一幅镶有金框的图画、一面银质勋章和一些他接受荣誉时的小型圣职相片。
格拉西及其一派即使深感不悦，也只有埋在心底，而伽利略和其他自由思想者的朋友们则公开表示欣慰。他们都不再担心伽利略的前途，因为乌尔班教皇有封长信给多斯卡尼大公爵，信中对他的宫廷数学师赞美有加。
给年轻大公爵费南度二世的信中，教皇写着：“我们发现他不但声名卓著，且忠贞虔敬，确实应该受到我们的敬重，也希望阁下多多给予关注，这是我的荣幸。”
伽利略回到小山庄后，就开始从事他早已想写成的晚年巨著。虽然他心里对审判会的警告有所禁忌，但他还是决心坚定地写下他长期从事哥白尼理论的研究与发现，并确认该理论确实是真理。
在病痛和对来自罗马的惩罚的害怕中，伽利略曾受到汤玛斯·坎波尼拉的莫大鼓励。这位大无畏的自由斗士也是属于多米尼克教派，1595年他在帕多瓦大学时，即配合伽利略对亚里士多德的死党派进行过挑战。宗教法庭曾将他判处监禁，但很快又释放了。其后他又因被控从事政治密谋再度入狱，在狱中他曾受刑罚，然后被判死刑，最后缓刑而改判终身监禁。经过27年的监禁，他由宗教法庭审判会假释在外，终于恢复自由。
但坎波尼拉神父从不畏危险，他在他家乡卡拉布又牵涉一桩阴谋案，被迫从意大利逃到法国。当地主教理治部不但予以庇护，还赠予年俸。这一个大无畏的亡命之徒，5年后在巴黎居住，最后在多米尼克修道院中安详地去世。
坎波尼拉在那不勒斯监狱中已证明，黑狱中的自由光芒是最亮丽的。他在此完成了他有名的著作《为伽利略辩护》一书，经由走私者送至法兰克福，于1616年出版。
这书如果只是为伽利略及其学术而辩护，则伽利略将把它视同一般恭维他的文献看待。但这本书的内容并不只是为伽利略辩护，其中还包含了坎波尼拉神父对科学见解非常富有精辟性的立论。他指责经文经典无知的结果是造成发展新科学的阻碍。他对嚣张狂傲的圣职人员大加挞伐，他写道：“他们现在自命为教师，而耻于做学生再去学习。”他抗议：“科学仅被允许去观察，而教会却坐在那儿做评判。”
这位殉道者对科学观察方法的反抗辩解，正是伽利略多年来所引用和推展方法所遭遇到的困境。在审判会给予警告役的几年里，伽利略对坎波尼拉神父的前车之鉴心怀战栗。伽利略自忖：“坎波尼拉神父不畏牺牲的勇敢精神，实在可佩！但是，我是否也有这份勇气去追随呢？”
“我必须要非常的谨慎。”伽利略决定，如果能谨慎些，一个人仍可把真理得以伸张，而免去牢狱之灾。
描述伽利略成就最高峰的伟大著作，最后终于完成。他根据该书内容的某些重点所在，把书名定为“宇宙论两个主要系统的对话录——托勒密和哥白尼”。他一再校读这部巨稿，时而增加一言，时而减去一语。到完成时，他的头脑已不胜负荷，他最后静静地休息了好几天。
“我必须好好休息一番，”他想，“到罗马后我不能再有迷糊不清的情况，我必须全力以赴。”
伽利略知道，这部“对话录”如能在罗马出版，肯定能畅销。他早准备把这本书送到梵蒂冈审查会诸成员们的手中。
印刷事业的发达有助于新思想、新观念的传播，城邦王国和教会当权者都认为这是很危险的一桩事。这时，检查权并不只限于教会。莎士比亚曾谨慎表达他对政治与宗教事务的意见。在以基督教为国教的英国，莎士比亚也必须先获得一纸许可证才能使他的剧本得以付印。在罗马，教皇有权禁止审查会认为非法的任何书刊发行流通。
罗马的审查员读过“对话录”后究竟是怎样的情形？众说纷纭。数百年来历史学家争辩议论这一审查的限制，以及命令伽利略修改之处究竟何在。伽利略的敌人后来坚称是在要求伽利略获得教会出版许可前先予以更正，而伽利略答应照办。伽利略的拥护者却同样大力地宣称伽利略不曾修改过一字一语。
伽利略回到佛罗伦萨后，这事情仍未解决。他不断与罗马审查会有函件来往，经过一年多的折中仍不得要领，伽利略于是将该书在佛罗伦萨出版。他首先将手稿送给多斯卡尼的代表审查会，再通过该会与罗马交流与沟通，佛罗伦萨审查会签证准予出版，签准官员中列有教会总审查员的姓名。