В том же 1623 г., когда был опубликован "Пробирщик", на папский престол вступил кардинал Маффео Барберини, принявший имя Урбана VIII. Новый папа, еще будучи кардиналом, поддерживал дружеские отношения с Галилеем, который, рассчитывая теперь на его покровительство, стал смелее выступать в защиту своих взглядов. В 1630 г. Галилей приезжает в Рим с рукописью своего нового сочинения "Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой". В ней выступают три персонажа: Сальвиати, Сагредо и Симпличио. Первый - сторонник коперниковой системы, второй выступает как бы в роли нейтрального председательствующего, последний - защитник птолемеевой (церковной) теории мироздания. Хотя спор ведется, как мы сказали бы теперь, "на очень высоком теоретическом уровне" и автор с предельной объективностью излагает аргументацию противников, не вызывает сомнения, на чьей он стороне, хотя бы по одному тому, что защитника церковной точки зрения он окрестил Простаком (по-итальянски Симпличио). Этот Простак, исчерпав все аргументы иезуитов, перипатетиков и инквизиторов против коперниковой системы, в заключение заявляет, что ни за что не согласится с нею, даже если она соответствует действительности, потому что питает к ней отвращение. Бог всемогущ, ему "закон не писан, его пути неисповедимы" - таковы наиболее "веские" возражения Симпличио против, по существу, самого Галилея, который под именем Сальвиати ведет с ним спор, доказывая всю нелепость, смехотворность и полную научную несостоятельность своего противника.
Эта горькая, вернее, смертоносная для церкви пилюля была облачена в сладкую оболочку, состоявшую из предисловия и послесловия, в которых предусмотрительный автор заявлял, что написал свое сочинение в защиту церковного осуждения коперниковского учения! По-видимому, это обстоятельство, а также и то, что это учение излагалось в "Диалоге" как одна из гипотез, одна из точек зрения (другой была церковная), позволили Галилею добиться в Риме от церковной цензуры разрешения на издание своего сочинения, которое вышло во Флоренции в 1632 г. на итальянском языке, быстро разошлось, вызвав новый приступ ярости среди противников Галилея. Иезуиты и прочие его недоброжелатели стали доказывать Урбану VIII, что книга Галилея представляет большую опасность для всего христианства, что она "ужаснее и для церкви пагубнее писаний Лютера и Кальвина", что под видом Симпличио автор вывел чуть ли не самого папу римского, что в ней дерзко противопоставляется авторитет науки авторитету церкви и так далее русский перевод: Галилей Г. Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и коперниковой. Противникам Галилея без особого труда удалось убедить Урбана VIII в том, что автор "Диалога" обманул его доверие, впал в ересь и подлежит суровому наказанию. Не прошло и нескольких месяцев после выхода в свет "Диалога", как папа запретил продажу этого произведения и отдал приказ инквизиции вновь возбудить против автора указанного произведения обвинение в еретических заблуждениях.
Когда великий герцог тосканский Фердинанд II, которому был посвящен "Диалог", попытался было через своего посла в Риме Никколини заступиться перед Урбаном VIII за Галилея, папа римский, разгневанный до предела, ответил флорентийскому дипломату: "Ваш Галилей вступил на ложный путь и осмелился рассуждать о самых важных и самых опасных вопросах, какие только можно возбудить в наше время". Несколько дней спустя, когда Никколини вновь отважился заговорить с папой о Галилее, тот ему сказал: "Уже 16 лет осуждены защищаемые Галилеем мнения, и он запутал себя в сложном деле. Вещь очень опасная и книга крайне вредная. Дело хуже, чем думает великий герцог,- прошу ему написать. Он не должен терпеть, чтобы Галилей развращал своих учеников и передал им опасные воззрения".
Сообщая о беседах с Урбаном VIII во Флоренцию, Никколини отмечал: "Хуже не может быть расположен папа к нашему бедному Галилею" Гурев Г. А Учение Коперника и религия.
30 сентября 1632 г. флорентийский инквизитор передал Галилею повеление папской инквизиции немедленно явиться в Рим. Ученому было тогда 70 лет, он был болен, в папских владениях свирепствовала чума. Галилей, ссылаясь на эти обстоятельства, попросил рассмотреть его дело во Флоренции, надеясь на покровительство великого герцога. Но герцог, хотя и сочувствовал Галилею и пытался добиться от папы более благосклонного к нему отношения, не отважился вступить из-за него в конфликт с папским престолом. Галилею не оставалось ничего другого, как подчиниться вызову и явиться в Рим.
В Риме Галилей остановился во дворце флорентийского посла Никколини. Инквизиторы четыре раза допрашивали ученого.