Depois da morte de seu pai, Niklas Koppernigk, em 1483, ficou sob tutela de seu tio, Lucas Watzelrode, mais tarde nomeado Bispo de Ermland, e foi destinado pelo tio para a carreira eclesiástica desde cedo. Em 1491 foi estudar no Collegium Maius, onde estudou Medicina, Matemática e Astronomia, por três anos. O Collegium Maius faz parte da Universidade Jagielonia (Uniwersytet Jagiellonski), em que foi transformada a Academia de Cracóvia, fundada em 1364 pelo rei Kasimir, o Grande, mas cujo maior patrono foi o Rei Wladyslaw Jagiello, e cujo nome foi dado desde sua morte em 1434. No Collegium Maius, utilizou instrumentos de medida precursores do telescópio, que só seria inventado mais de cem anos depois. Em 1496 rumou para a Itália, onde permaneceu nove anos, com interrupção em 1501, quando retornou à Polônia, para assumir as funções de cônego em Frauenburgo. Nas universidades de Bolonha, Pádua e Ferrara, estudou Direito, Medicina, Astronomia e Matemática. Embora estivesse na Itália para estudar Medicina e Direito, seus maiores interesses eram Astronomia e Matemática, mas também dedicou-se ao estudo do Grego. Em Bolonha associou-se a Domenico Novarra (1454-1504), com quem fez a observação da ocultação de Aldebarã, em 9 de março de 1497.

Quando retornou a Frauenburgo, quase imediatamente obteve licença para se juntar-se ao seu tio em Heilsberg, oficialmente como seu conselheiro médico, mas realmente como acompanhante. Foi provavelmente nestes calmos dias em Heilsberg que Copérnico elaborou suas idéias astronômicas, e escreveu os primeiros rascunhos de seu livro. Desde 1512, após a morte de seu tio, viveu em Frauenburgo, e suas observações eram feitas com instrumentos construídos por ele próprio.

Em 1529 circulava entre os astrônomos um manuscrito Nic. Copernici de Hypothesibus Motuum Coelestium a se Constitutis Commentariolus ("Pequenos Comentários de Nicolau Copérnico em Torno de Suas Hipóteses sobre os Movimentos Celestes"), onde Copérnico apresentava o sistema heliocêntrico como uma hipótese. Em 1533, o Papa Clemente VII solicitou a exposição da teoria em Roma, e em 1536 o Cardeal Schönberg pediu sua publicação, mas Copérnico achava que deveria primeiro elaborar uma teoria completa, que fosse nitidamente superior ao sistema de Ptolomeu.

Em 1539 chegou em Frauenburgo um jovem astrônomo, Georg Joachim (1514-1574), mas conhecido como Rheticus, por ser originário de Rhaetia. Ele estudou Astronomia com Schoner em Nürnberg, e foi nomeado professor de matemática na Universidade de Wittenberg. Tendo ouvido de Copérnico e suas teses, decidiu visitá-lo, e sua visita se extendeu por dois anos, estudando o manuscrito de Copérnico. Escreveu com este uma Primeira Narrativa (Prima Narratio) expondo as idéias na forma de uma carta ao seu mestre Schoner. Esta carta, publicada em 1540, foi a primeira forma acessível das idéias de Copérnico. Em 1540 Rheticus enviou para publicaçõo o livro completo de Copérnico, De Revolutionibus ("As Revoluções"), cujo primeiro exemplar chegou às mãos de Copérnico em leito de morte, em 1543. Provavelmente não teve consciência de que o seu prefácio, dedicado ao Papa Paulo III, fora substituído por outro, anônimo, de Andreas Osiander (1498-1552), um pastor Luterano interessado em Astronomia, em que insistia sobre o caráter hipotético do novo sistema, e também modificando o nome para De Revolutionibus Orbium Coelestium ("As Revoluções do Orbe Celeste"). No livro Copérnico declarava que a Terra cumpria "uma revolução em torno do Sol, como qualquer outro planeta", como já haviam afirmado Pythagoras e Aristarchus de Samus, que Copérnico já tinha lido. Mas Copérnico desenvolveu a idéia matematicamente, construindo um sistema capaz de explicar as observações celestes, pelo menos tão precisamente como qualquer variação do sistema de Ptolomeu, e em muitos aspectos, muito mais simples. Este sistema só pôde ser provado pelas observações de Galileu das fases de Venus e dos satélites de Jupiter.

O manuscrito original do livro, De Revolutionibus, permaneceu com o autor até sua morte, em 24 de maio de 1543, e atualmente está localizado na biblioteca do Collegium Maius, reservada como um museu em honra a Copérnico, junto com os instrumentos por ele utilizados.

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