1506年，哥白尼在回國任教士不久，開始寫作《天體執行論》。1512年，哥白尼把他任職城堡西北角的箭樓建為自己的小型天文臺，用自制簡陋的儀器進行天文觀測，計算、研究。他在《天體執行論》一書中所引用的27個觀測資料，大部分是在這裡記錄下來的。在1514年5月，哥白尼寫成了《天體執行論》，創立了“日心說”，推動了“地心說”。1543年5月24日，《天體執行論》出版。由於哥白尼害怕引起各方面的攻擊，他在書的序中寫明將他的著作獻給教皇保羅三世。他認為，在教皇的庇護下，《天體執行論》也許可以問世。除了這篇序之外，《天體執行論》還有另外一篇教士奧西安德爾寫的前言。當時哥白尼重病在身，委託這位教士出版發行。奧西安德爾為使這書能安全發行，假造了一篇無署名的前言，說書中的理論不一定代表行星在空間的真正運動，不過是為編算星表、預推行星的位置而想出來的一種人為的設計。這篇前言在半個多世紀的時間裡，騙過了許多人。

據說，1543年5月24日，垂危的哥白尼在病榻上見到了從紐倫堡寄來的《天體執行論》樣書。他只摸了摸書的封面，便於1543年5月26日辭世了。