Bayer het ná sy studies in Augsburg as ’n regsgeleerde begin werk. Hy het verskeie belangstellings buite sy werk gehad, onder meer argeologie en wiskunde. Hy is egter veral bekend vir sy werk in sterrekunde, in besonder die bepaling van hemelliggame se posisie.
Bayer is die bekendste vir sy steratlas, Uranometria, wat die eerste keer in 1603 in Augsburg gepubliseer is. Dit was die eerste atlas wat die hele lugruim gedek het. In die atlas is ’n nuwe benamingstelsel, die Bayer-name vir sterre, bekend gestel. Hy het ook 12 nuwe sterrebeelde in die atlas gelys wat onbekend was aan die Antieke Grieke en Romeine.
In 1612 het hy die regsadviseur van die Augsburgse stadsraad geword. Hy is in 1625 oorlede; hy het nooit getrou nie. Die krater Bayer op die maan is na hom genoem.