Depois de minuciosos cálculos matemáticos, ele deduziu: A Terra executa um movimento completo em torno de seu eixo. Isso explicaria o movimento do Sol e das estrelas, produzindo o dia e a noite. Novos cálculos o levaram a atribuir ao Sol o movimento anual, que na verdade é executado pela Terra.

As suas afirmações eram contrárias a Teoria Geocêntrica, que afirmava ser a Terra fixa, e que todos os demais astros, giravam em torno dela. A Igreja fundamentava-se na Teoria Geocêntrica, e agia de modo bravio, contra qualquer conceito contrário a esta teoria. A Teoria Geocêntrica, também chamada de Teoria Ptolemaica, por ter sido elaborada por Cláudio Ptolomeu, astrónomo e geógrafo grego do séc. II, dizia que a Terra era imóvel e ao seu redor giravam a Lua, o Sol, os planetas e as estrelas.

Durante 30 anos, Copérnico, analisando e meditando nas suas próprias observações, concluiu a sua teoria. Como uma das suas maiores características era ser prudente, de início, apresentou sua teoria como mera hipótese, já que naquela época eram comuns, as condenações por heresia.

Copérnico, era eclesiástico, respeitava e temia as autoridades religiosas e, para estas, a teoria de Ptolomeu era mais adequada para confirmar, as citações bíblicas, de modo conveniente para a Igreja. Temendo contradizê-la, Copérnico, em 1530, apresentou a sua teoria apenas entre os astrónomos, num manuscrito chamado "Pequenos Comentários de Nicolau Copérnico em torno de suas hipóteses sobre os movimentos celestes".

Só após 20 anos da divulgação da pesquisa de Copérnico, o frade dominicano Giordano Bruno acrescentou a teoria, à ideia do Universo infinito, levantando novamente a polémica. Por isso, a Inquisição, condenou-o à morte.