Da pave Leo X i 1514 oppfordret teologer og astronomer til å bidra til en presis fastleggelse av påsketerminen, ble Kopernikus involvert i arbeidet med å måle året og månedene presist ut fra observasjoner av himmellegemene. Samtidig mottok han et hus i Frombork av det ermlandske kapittelet, og kjøpte i 1514 det nordvestlige tårn innenfor de indre murene til Frombork-borgen. Der gjennomførte han rundt 30 registrerte astronomiske observasjoner, blant annet av Mars, Saturn og Solen. Han oppdaget da forandringer i Jordens eksentrisitet samt bevegelsen til Solapsisen i forhold til faste stjerner.