与耶稣会士利玛窦晤面。三十一年（1603年），在南京由耶稣会士罗如望（Jean de Rocha）受洗入天主教会，圣名为保禄（Paulus）。万历三十二年（1604年），徐光启中进士，考选翰林院庶吉士。三十四年（1606年）他开始与利玛窦合作翻译《几何原本》前6卷，即平面几何部分，次年春翻译完毕并刻印刊行。翻译完毕《几何原本》后，他又根据利玛窦口述翻译了《测量法义》一书。万历三十五年（1607年）三年，翰林馆期满告散，他被授予翰林院检讨。同年徐光启的父亲在北京去世，他回乡丁忧守制。第二年邀请郭居静至