Ο Μπρεχτ αφηγείται την ιστορία του μεγάλου επιστήμονα της Αναγέννησης, με την μεγαλοφυή προσωπικότητα και το πάθος για τις εφευρέσεις. Κεντρικό μοτίβο του έργου είναι το υπέρτατο χρέος του επιστήμονα για τους συνανθρώπους του και κατ' επέκταση, χρέος του κάθε ανθρώπου για τον διπλανό του. Η ιστορία εξελίσσεται μέσα από μια διαδοχή σκηνών αυτοβιογραφικού χαρακτήρα. Ο θεατρικός ήρωας Γαλιλαίος είναι μια πληθωρική φυσιογνωμία της Αναγέννησης, μπροστά απ' την εποχή του, με μοναδικό σκοπό στη ζωή του την έρευνα της αλήθειας. Όμως, απέναντι στην απειλή του Πάπα και της Ιεράς Εξέτασης χάνει την αυτοκυριαρχία του και αποκηρύσσει όλα του τα πιστεύω. Το τέλος είναι ελπιδοφόρο, καθώς ο Γαλιλαίος ολοκληρώνει και στη συνέχεια προφυλάσσει στα κρυφά την τελευταία και πιο σημαντική του έρευνα.