Його судила інквізиція, визнавши «запекло підозрюваним у єресі», і змусили відмовитися від своєї віри. Він провів решту життя під домашнім арештом. У цей час він написав «Дві нові науки» (1638), насамперед щодо кінематики та міцності матеріалів.
Згідно з його нотатками та публікаціями, Галілео Галілей, здається, працював сам у своїх наукових експериментах і спостереженнях. Але він був активним автором листів, продовжуючи листуватися з багатьма іншими астрономами, інженерами та вченими з 1580-х років до своєї смерті в 1642 році.
Відкриття та теорії вченого заклали основу сучасної фізики та астрономії. Внесок Галілея в галузі астрономії, фізики, математики та філософії змусив багатьох назвати його батьком сучасної науки.
У Падуї Галілей почав довготривалі стосунки з Марія Гамба; однак вони ніколи не одружувалися. У 1600 році у них народилася перша дитина Вірджинія, а наступного року — друга дочка Лівія. У 1606 році у них народився син Вінченцо.
католицька церква Перші відкриття Галілея зустріли опозицію всередині католицької церкви, і в 1616 р. інквізиція оголосив геліоцентризм формально єретичним. Геліоцентричні книги були заборонені, а Галілею було наказано утримуватися від дотримання, викладання та захисту геліоцентричних ідей.
У підлітковому віці Галілей відвідував монастирську школу у Валломброзі, поблизу Флоренції. Потім Галілея відправили до Пізанського університету для вивчення медицини. Там він зацікавився математикою і вирішив будувати своє майбутнє в математиці та природничих науках без згоди сім’ї.
Він залишається в'язнем інквізиції протягом дев'яти років, до 1642 року. Одного разу Андреа відвідує його. Галілей відправляє його з двома своїми творами, які разом називають Discorsi, і Андреа досягає Голландії з забороненими книгами. Вистава закінчується як Андреа чує, як діти говорять про можливу відьму в їхньому селі.