文学的热情一旦燃起，就永远不会熄灭，只会让他变得更致力于天文而不是神学。最后，耶稣会的主事正式分配他从事天文研究任务。不过，他也继续撰写神学方面的文章。里乔利在博洛尼亚圣卢西亚学院（St. Lucia）建立了一座天文台，配备了很多天文观测仪器，包括望远镜、象限仪、六分仪等其它传统设备。里乔利的研究并不只局限于天文学，还涉及物理、算术、几何、光学、测时、地理和年代学。与他合作研究的是博洛尼亚最着名的耶稣会士弗朗切斯科·马里亚·格里马尔迪(1618年-1663年)。同时，他还与赫维留、惠更斯、卡西尼和基歇尔