В 1503 г. Коперник возвращается в Польшу и становится личным врачом своего дяди Ватзенроде, который в 1512 г. умирает. Ватзенроде очень хотел, чтобы место епископа перешло к его племяннику, однако Коперник предпочёл более скромную должность каноника – скорее всего потому, что она не отнимала много времени и позволяла заниматься астрономией. В 1510 г. Коперник окончательно переезжает во Фромборк, где уже поселяется до конца жизни, занимая место каноника местного собора – в башне собора ему было выделено помещение для проживания.

Как астроном Коперник приобрёл некоторую известность ещё задолго до опубликования своей главной работы. Об этом, как минимум, говорит то, что когда в 1516 г. на Лютеранском соборе был поднят вопрос о неточности Юлианского календаря, то приглашение (скорее, неофициальное) о содействии в этом вопросе было направлено и ему. Тогда вопрос о новом календаре не был решён по причине отсутствия точного определения продолжительности года. Юлианский календарь эту продолжительность считал равной 365,25 дней, а согласно расчётам Птолемея, она была 365 дней, 5 часов, 55 минут. Коперник же в результате своей работы добавил к итоговым данным Птолемея ещё 57 секунд. Позднее же данные, изложенные в работе «О вращениях небесных сфер», легли в разработку Григорианского календаря.

Первый набросок своей теории Коперник изложил в небольшой работе «Краткое описание гипотезы движения небесных тел», которая в виде рукописи распространялась среди его знакомых. Точная дата написания этой работы неизвестна, но самый ранний срок – 1514 г. (22, с. 343). Что же касается сочинения «О вращениях небесных сфер», то, как говорит сам Коперник, он писал его «до четвёртого девятилетия». Несмотря на то, что своё учение Коперник почти не распространял, о нём знали в Пруссии ещё до выпуска его главной книги. Известно, что этим учением интересовался Алессандро Фарнезе – вскоре после того, как он стал понтификом Павлом III (в 1534 г.), Коперник даже был приглашён к нему, чтобы прочитать лекцию о своих основных выводах относительно движения небесных тел.

У Коперника вовсе не было стремления к непременному опубликованию своих произведений. Для современного человека это может показаться странным, ведь считается, что если ты нечто создал, то нужно скорее донести это до других, либо заработав на этом денег, либо получив популярность. «А иначе, зачем вообще что-либо открывать?» – так скажет большинство современных людей. Но Коперник, можно сказать, руководствовался новозаветным принципом «не метайте бисер перед свиньями». В предисловии к своей главной книге, обращённом к понтифику Павлу III, он говорит, что раздумывал над тем, не пойти ли ему путём пифагорейцев, которые передавали свои учения тайно, не давая тем самым возможность другим надругаться над этими учениями, не давая возможность попадать им в руки случайных людей. И следуя примеру пифагорейцев, Коперник первоначально делился своим учением только с друзьями и знакомыми.

Вполне возможно, что главное произведение Коперника, сыгравшее огромную роль в истории науки, так и осталось бы неизданным, если бы его друзья Николас Шёнберг (кардинал Капуи) и Тидеман Гизе (епископ Кульма) не уговорили бы его эту работу опубликовать. Значимую роль здесь сыграл и молодой профессор математики Ретик, который приехал в 1539 г. к Копернику и на протяжении двух лет у него обучался. Благодаря Ретику в 1540 г. было издано краткое изложение коперниковой теории под названием «Первое повествование», а в 1542 г. вышли в свет отдельной книгой две главы основного произведения, посвящённые треугольникам. Приняв всё же решение о публикации своей главной работы, Коперник отдаёт рукопись Тидеману Гизе, позволив ему самому решать вопрос о месте печати. Тот, в свою очередь, встретившись с Ретиком, передаёт сочинение в его руки. Местом печати Ретик выбирает Нюрнберг, где его друг, лютеранский богослов Андреас Осиандер, с большим энтузиазмом берётся за издание этого сочинения. Перед изданием он обменивается с Коперником несколькими письмами, где задаёт разные уточняющие вопросы, касающиеся опубликования. Понимая, что сторонниками Птолемея и Аристотеля книга будет встречена с негодованием, Осиандер предлагает обозначить во вступительном слове, что это не более как гипотеза, предположение. Коперник отказывается, но Осиандер всё равно пишет такое вступительное слово, которое позже стали ошибочно приписывать самому Копернику. Приведём небольшой отрывок из этого вступительного слова: