갈릴레오는 11세경 피렌체 근처의 발롬브로사 수도원 학교에 입학하여 인문학을 공부했습니다. 이 시기, 그는 아리스토텔레스의 논리학에 대해 처음으로 비판적인 시각을 가지게 되었습니다. '11세에'라는 표현은 추정 연도에 해당합니다.

갈릴레오는 1586년 공기 중과 수중에서 물질들의 무게를 측정하기 위한 정확한 저울을 설명한 '작은 천칭'(The Little Balance)이라는 소책자를 저술했습니다. 이 저서는 그의 초기 과학적 문서 중 하나입니다.

갈릴레오는 1589년 피사 대학교의 수학 교수가 되었습니다. 이 시기에 그는 '운동에 대하여'(Pisan De Motu, On Motion)를 저술했으며, 이 책에서 아리스토텔레스의 '낙체의 속도가 무게에 비례한다'는 이론이 잘못되었음을 논리적으로 추론하여 반박했습니다.

갈릴레오는 마리나 감바와의 사실혼 관계에서 1600년에 첫째 딸 비르지니아를 얻었습니다. 당시 혼외자였기 때문에, 후에 비르지니아는 수녀원에 들어가게 됩니다.

갈릴레오는 마리나 감바와의 사실혼 관계에서 1601년에 둘째 딸 리비아를 얻었습니다. 리비아 역시 혼외자였기에 후에 수녀원에 들어가 아르찬젤라 수녀라는 이름을 얻었습니다.

갈릴레오는 1606년에 마리나 감바와의 사실혼 관계에서 막내 아들 빈센초를 얻었습니다. 같은 해, 그는 기하학 및 군사 영역에서의 컴퍼스 활용법을 다룬 입문서인 '기하학적 및 군사적 컴퍼스의 작동'(Le Operazioni del Compasso Geometrico et Militare)을 발행하여 과학 기술 분야에 기여했습니다.

1610년, 갈릴레오는 피렌체의 대공인 메디치 가문의 코지모 2세의 초청을 받아 피렌체에 부임하여 그의 과학 연구를 계속했습니다. 이로써 그는 메디치 가문의 후원을 받으며 연구에 전념할 수 있었습니다.

1610년 3월, 갈릴레오는 '별에서 온 메신저'(Sidereus Nuncius)라는 제목의 소논문을 발표했습니다. 이 책에는 그가 망원경으로 관측한 달의 표면, 목성의 4대 위성, 그리고 은하수가 수많은 별들의 집합체라는 사실 등이 담겨 있었으며, 이는 당시 지배적이던 아리스토텔레스와 프톨레마이오스의 지구중심설에 강력히 반박하며 코페르니쿠스의 태양중심설을 지지하는 첫 번째 과학적 저서로 평가됩니다.

1611년, 갈릴레오는 로마에 방문하여 예수회의 영향력 있는 학자들에게 자신의 망원경 성능을 시연하고, 목성의 4대 위성과 관련된 사실들을 직접 관측하게 했습니다. 이 방문 동안 그는 저명한 린체이 아카데미(Accademia dei Lincei)의 회원이 되는 영예를 얻었습니다.

1612년, 갈릴레오가 지지했던 우주의 태양 중심 이론에 대한 반대가 본격적으로 제기되기 시작했습니다. 그는 이 시기에 토성을 관찰하며 고리를 발견했지만, 처음에는 이를 세 개의 계로 착각했습니다. 또한 해왕성을 관찰했으나, 이것이 행성인지는 깨닫지 못하고 희미한 별 중 하나로 기록했습니다.

1613년, 갈릴레오는 태양 흑점의 존재와 그것이 태양의 표면이 변할 수 있음을 증명하는 '흑점에 관한 편지들'(Letters on Sunspots)을 출간했습니다. 이 저서는 천동설의 완벽한 천체 개념에 대한 도전을 더욱 강화했으며, 금성 위상 관측과 함께 지동설 전환을 촉진했습니다.

1614년, 산타 마리아 노벨라에서 로마 가톨릭 교회의 사제 토마소 카치티는 설교를 통해 갈릴레오의 지구 운동에 대한 의견을 강하게 비난하며, 그의 이론들이 위험하고 이단에 가깝다고 주장했습니다. 이는 갈릴레오와 교회의 대립이 본격화되는 계기가 되었습니다.

1615년, 갈릴레오는 검사성성에 고발되었고, 이를 알게 되자 자신과 코페르니쿠스의 이론을 변호하기 위해 로마를 방문했습니다. 그러나 이 방문은 그의 주장을 인정받는 데 성공하지 못했습니다. 또한 이 해에 그는 코페르니쿠스주의를 옹호하고 성서와 일치한다고 주장하는 '크리스티나 공작부인에게 보내는 편지'의 원고를 준비했습니다. 이 편지는 1636년에야 발표되었습니다.

1616년, 갈릴레오는 지동설을 바탕으로 조석 현상을 설명하는 논문인 'Discourse on the Tides'(Discorso del flusso e reflusso del mare)를 저술했습니다. 이 저서는 그의 코페르니쿠스주의적 관점을 반영한 것입니다.

1619년, 갈릴레오가 혜성 해석을 두고 예수회와 논쟁을 벌이자, 그의 제자 마리오 귀두치(Mario Guiducci)가 갈릴레오의 강의 내용을 바탕으로 '혜성에 관한 논설'(Discourse on the Comets)이라는 책을 발간했습니다.

1623년, 갈릴레오와 개인적인 친분이 있었던 마페오 바르베리니 추기경이 새로운 교황 우르바노 8세로 선출되었습니다. 같은 해, 갈릴레오는 아리스토텔레스의 권위에 기반한 이론들을 비판하고 실험 방법과 과학적 사고의 수학적 체계를 발전시킨 '분석자'(Il Saggiatore)를 출판했습니다. 이 책은 매우 성공적이었고, 가톨릭교회 계층의 지지까지 받았습니다.

1624년, 갈릴레오는 다시 로마를 방문하여 교황 우르바노 8세로부터 환대를 받았습니다. 교황과의 변함없는 우정을 확인한 그는 자신의 지동설 이론을 추론 수준에서 발표하는 것은 허용될 것이라고 판단하게 되었습니다.

갈릴레오는 1630년, 코페르니쿠스 이론을 옹호하는 내용을 담은 '두 가지 주요 세계관에 관한 대화'(Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo)의 출판 허가를 받기 위해 로마를 방문했습니다. 이 책은 이후 그의 운명에 결정적인 영향을 미치게 됩니다.

1632년, 갈릴레오의 '두 가지 주요 세계관에 관한 대화'(Dialogue Concerning Two Chief World System)가 피렌체에서 인쇄, 발간되었습니다. 그러나 이 책은 코페르니쿠스 이론에 우호적인 내용을 담고 있었고, 교황 우르바노 8세가 이를 자신에 대한 배신으로 간주하면서 갈릴레오 반대 세력의 격렬한 항의를 받았습니다. 결국 교황청은 이 책의 배포를 금지시켰습니다.

1632년 10월, 갈릴레오는 '두 가지 주요 세계관에 관한 대화'의 내용으로 인해 로마의 종교재판소에 출두하라는 명령을 받았습니다. 이는 그의 지동설 주장에 대한 교황청의 강력한 제재 조치였습니다.

1634년부터 갈릴레오는 피렌체 근교 아르체트리에 있는 자신의 별장에서 가택 연금 생활을 시작했습니다. 같은 해 4월 2일, 수녀원에 있던 그의 큰딸 비르지니아(마리아 첼레스테 수녀)가 사망하여 갈릴레오와 함께 피렌체의 산타 크로체 대성당에 묻혔습니다.

갈릴레오가 1615년에 원고를 준비했던 '크리스티나 공작부인에게 보내는 편지'가 1636년에 발표되었습니다. 이 편지는 코페르니쿠스주의를 물리적인 사실이며 성서와 일치한다고 옹호하는 내용을 담고 있었습니다.

1638년, 갈릴레오는 가택 연금 생활 중 완전히 실명하게 되었으나, 집필 활동을 계속하여 네덜란드에서 '두 가지 새로운 과학에 관한 논술'(Discourses and Mathematical Demonstrations Relating to Two New Sciences)을 완성하고 출판했습니다. 이 책은 그의 역학 연구를 집대성한 것으로 평가됩니다.

1965년, 로마 교황 바오로 6세가 갈릴레오 재판에 대해 언급하면서 이 역사적인 사건에 대한 재평가 움직임이 시작되었습니다. 이는 가톨릭 교회가 과거의 과오를 인정하는 첫걸음이었습니다.

2003년 9월, 로마 교황청 교리성성의 안젤로 아마토 대주교는 우르바노 8세가 갈릴레오를 박해하지 않았다고 주장하며 갈릴레이 재판에 대한 새로운 시각을 제시했습니다.