Intorno ai primi mesi degli anni Quaranta si trasferì definitivamente nella città partenopea. Probabilmente il suo trasferimento fu favorito dalla presenza a Napoli di Tommaso Cornelio, suo amico, il quale vantava una lunga preparazione alla scuola galileiana e indirizzò Di Capua alla ricerca scientifica nella linea segnata da Galileo Galilei e da Cartesio, protagonisti della rivoluzione che la filosofia sperimentale portava all'interno di una cultura legata al passato e in cui vigeva la legge dell'"ipse dixit". Sulla scia di questo fervore intellettuale, Di Capua fondò intorno al 1650 insieme a Tommaso Cornelio, Francesco D'Andrea e Giovanni Alfonso Borelli l'Accademia degli Investiganti, accademia filosofica e scientifica di ispirazione antiaristotelica.