Tidlig i livet var Mersenne preget av utdanningen innen middelalderens skolastikk, et system som forsøkte å bygge en naturvitenskapelig metode på antikk filosofi og Bibelens dogmer, men midt i livet snudde han tvert om og ble en glødende motstander av middelalderens aristoteliske verdensbilde og okkulte retninger som alkymi, astrologi, kabbala og Rosenkorsordenen, og en like glødende talsmann for Galileis astronomiske teorier og René Descartes’ filosofi. I 1623 publiserte han (1623), et kampskrift mot okkulte retninger, og i 1625 («Sannheten i vitenskapene»).