Hans virksomheter ble solgt i 1885, i stedet for å flytte hjem havnet han i hovedstaden, som statsråd i Arbeidsdepartementet i Johan Sverdrups regjering fra 1. september 1885 til 31. august 1887. Deretter var han medlem av Statsrådsavdelingen i Stockholm frem til 16. februar 1888, da han i likhet med Birger Kildal, Sofus Arctander og Elias Blix trakk seg grunnet stridigheter med kirkeminister Jakob Sverdrup. På den tiden var det uvanlig å inneha slike poster uten akademisk utdanning. På denne tiden lot han oppføre statsråd Astrups villa i Drammensveien 78 i Oslo. Bygget huser i dag Det Norske Videnskaps-Akademi. Hans residens var sentrum for selskaper som samlet den politiske og økonomiske eliten i hovedstaden, og blant Astrups nærmeste venner var Bjørnstjerne Bjørnson. Bjørnsons foregår delvis i Astrups hus. Astrup var også venn av Adolf Hedin.