齊戈裏創作的聖母踏月形象
伽利略生於1564年，米開朗基羅恰好在這一年去世。從米開朗基羅到伽利略，標誌著近代歐洲歷史從文藝復興的時代邁向科學革命的新時代。伽利略與米開朗基羅的緣分不僅在於生卒年的巧合，他們有著更深的淵源。
伽利略出生於破落的貴族家庭，其祖上曾有過德高望重的醫生，所以父親著力培養他攻讀醫學。雖然伽利略本人對數學更感興趣，但在他父親看來，學習數學明顯是不務正業，因此始終拒不同意。
轉捩點出現在1582—1583年。伽利略被裏奇的數學講座深深觸動，堅定了學習數學的想法。裏奇是著名數學家塔爾塔利亞的學生，也是伽利略父親的好友，伽利略把他請到家裏，勸説父親支援他學習數學。伽利略的父親終於妥協，雖然仍要求他堅持醫學學業，但允許伽利略跟隨裏奇學習歐幾裏得和阿基米德。
當時，裏奇在佛羅倫薩的藝術與設計學院任教。為什麼數學家會在藝術學院當教授？事實上，在伽利略完成“自然的數學化”這一壯舉之前，數學與物理學（當時叫自然哲學）之間的關係遠沒有現在這麼緊密，相反，數學倒是與繪畫藝術的關係更加密切。特別是“透視法”這一新技藝，幾乎就是幾何學的實踐課。
在當時的藝術家們看來，透視法絕不僅僅是一門單純的技藝，更蘊含著一種新的世界觀。米開朗基羅的學生瓦薩裏明確突出了“設計”（disegno）的概念，在當時包含設計、構圖、素描等一系列意思。瓦薩裏認為自然是藝術之母，而disegno是藝術之父，在某種意義上，disegno甚至比自然更加基本。
伽利略在裏奇門下接受的就是disegno訓練，包括數學和繪畫的技藝，還與裏奇的另一位學生——畫家和建築師齊戈裏建立了終身的友誼，他們長年保持通信，探討各類藝術與科學的話題。伽利略向齊戈裏彙報他利用望遠鏡觀察月球和太陽黑子的觀測記錄，也與他深入探討諸如透視法及其視覺原理之類的藝術理論問題。
在1612年伽利略寫給齊戈裏的信中，伽利略指出，人眼只能看到長和寬兩個維度，深度事實上是通過明暗來呈現的，繪畫通過藝術呈現出事物的第三維度。
這種通過平面圖像的明暗來表達事物深淺的藝術，被伽利略完美地運用於對月球的觀測之中。事實上，伽利略並不是第一個用望遠鏡觀察月亮的人，在他之前四個月，數學家哈略特就把鏡片對準月亮，並繪製了第一張月面圖，但哈略特既沒有意識到月面上陰影意味著環形山的存在，也沒有把這些陰影描繪清楚。而伽利略卻能立刻把月面陰影辨認為山脈，並用專業的素描技藝繪製出月面圖並附在其著作中廣為傳播，最終打破了傳統哲學關於天界完美的信念。這不僅要歸功於他對望遠鏡的改進，恐怕也得益於紮實的藝術訓練。
齊戈裏很快就通過書信了解到伽利略的觀測，並催促他儘快出版《星級信使》的義大利文版本。齊戈裏後來也親自進行觀測，對月亮表面和太陽黑子都做了素描。在他1612年為聖母瑪利亞大教堂繪製的穹頂畫中，聖母瑪利亞“身披日頭，腳踏月亮”的形象，就破天荒地畫上了一個坑坑洼洼的月亮。
1611年,齊戈裏在給伽利略的一封書信中，談起某位否認月球上有山脈的神父，齊戈裏認為，不懂構圖是導致他看不到環形山的原因。他説：“一個數學家不懂構圖的話，那他不只是一個平庸的數學家，還是一個瞎了眼的人。”
伽利略同意齊戈裏的觀點，disegno不僅是繪畫的基本技藝，也是一種認識萬物的基本視角或觀點。這種基本觀點，讓人們能夠恰當理解望遠鏡乃至整個現代實驗科學的意義。也就是説，視覺圖像及其數學化的設計結構，應當被認為是揭示了自然萬物的基礎，而不只是拙劣的摹倣。
按照柏拉圖的理解，繪畫、雕塑等工匠的技藝僅僅是在“摹倣”自然，而針對畫作的再次描摹——比如勾勒其構圖結構就是摹倣的摹倣，只會越來越歪曲、遠離真理。因此望遠鏡或任何實驗設備的運用，只會增加摹倣的層級，放大感官的主觀性，讓人遠離自然而非接近本質。
而在伽利略或當時的藝術家們看來，從獲取平面圖像到提取數學結構等活動，不是遠離自然，而是接近本質，望遠鏡等各種中間媒介的加入能夠促進而不是妨礙我們對真理的接近。這種觀點在我們今天看來也許理所當然，但在科學史上，恐怕要歸功於包括伽利略在內的藝術家們。