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皇帝批准利瑪竇等人以個人身份在京城居住，這是一件史無前例的事。前來訪問利瑪竇等人計程車大夫越來越多，其中較著名的有內閣首輔沈一貫、刑部侍郎王汝訓、兵部尚書蕭大亨、禮部尚書馮琦、吏部尚書李戴、禮部侍郎楊道賓和郭正域等。內閣大學士葉向高早在南京就與利瑪竇相識，入閣後又在北京的家中兩次款待利瑪竇，他有《贈西國諸子》詩，充分肯定了中西方文化交流的意義：
天地信無垠，小智安足擬。爰有西方人，來自八萬裡。躡屏歷窮荒，浮槎過弱水。言慕中華風，深契吾儒理。著書多格言，結交多賢士。淑詭良不矜，熙攘乃所鄙。聖化被九埏，殊方表同軌。拘儒徒管窺，達觀自一視。我亦與之遊，冷然得深旨。
由於宮中的自鳴鐘又出了故障，神宗命令拿到耶穌會士的家中去修理，於是好奇的百姓蜂湧而至。神宗覺得不成體統，於是欽準神父們一年可以進宮四次修鍾，而後來實際上變成可以隨意出入皇宮了。
利瑪竇等人在京期間極力宣傳基督教，他們的住所向所有人開放，與他們相識的還有皇親國戚，甚至擴大到普通窮人，時常有下層群眾來拜訪。在北京有兩個明朝的官員皈依了基督教，一個是湖廣僉事馮應京，另一個是在工部任職的李之藻。
馮應京因反對稅監陳奉而聞名於世，在任時，就曾派他的學生劉元珍請教當時居住在南京的利瑪竇。馮應京被械送入京，利瑪竇在他入獄前看過他。獄中三年，他們之間始終保持著友誼。馮應京重印了利瑪竇神父的《交友論》，併為書寫了序言；還印了所有可以蒐集到的神父們的著作，其中有利瑪竇的《天主實義》。馮應京允許僕人自願領洗，自己則在獄中虔奉著神父們送給他的十字架。出獄後，他本來想立即洗禮，但又怕招惹事非，決定回南京受洗；然而到達南京後幾天，便病逝了。
當時在京的李之藻，看到利瑪竇的世界地圖，十分驚訝，於是開始向利瑪竇學習地理學、數學和天文學，他重新繪製了一幅近兩平方米的世界地圖，即《坤輿萬國全圖》，還出資刊印了利瑪竇的《教義問答》，分贈友人與百姓。幾年後，他也接受了洗禮。
萬曆三十年（1602年），利瑪竇在北京會見了後來被譽為中國天主教三大柱石之一的楊廷筠（另外兩人是徐光啟和李之藻），那一年，楊廷筠奉旨進京正準備接任湖廣道監察御使一職。九年以後，即萬曆三十九年（1611年），他在杭州領受了洗禮。
利瑪竇等耶穌會士在北京獲得居住權後，基督教在中國從南到北，依次有了肇慶、韶州、南昌、南京、北京五個居留點，特別是在北京的定居，使它的影響進一步擴大。
萬曆三十二年（1604年），已經皈依基督教的徐光啟到北京參加會試，他進京後第一件事就是拜訪教堂（神父們自用的小教堂），行懺悔禮和領聖餐，據說他在領聖餐時竟虔誠地留下淚來。徐光啟這次還把他七十多歲高齡的老父親也帶到北京，想爭取讓老人在有生之年也皈依基督教。經過徐光啟和利瑪竇等傳教士的努力，老人終於在逝世的前一年受了洗禮。萬曆三十二年是會試之年，各地舉子彙集京城；這一年又是外察之年，外任官都到京城朝覲，傳教士們利用這個機會與各地官員、士子及商人結交，擴大基督教的影響。
在北京，傳教士們靠租房子住了六年，最初住在宮門附近，後來為了侯命隨時入宮修鍾而住在欽天監；從會同館遷出後，仍租房居住。他們一直在選擇可以修建教堂的地方，最終看中了順城門（北京市宣武門東）附近一處面積寬敞的宅院，於是找來在京的一些朋友共議此事，徐光啟也在其中，還幫助湊足了買房的錢。1605年（萬曆三十三年）8月27日，傳教士們遷入新居，接著，他們修建了一間正式的禮拜堂，從此，北京有了最早的基督教的天主教堂，這就是後來著名的“南堂”。教堂中陳列有千里鏡、地球儀、簡平儀等天文儀器，以及龍尾車、砂漏、自鳴鐘、天琴等。上至士大夫達官，下至普通窮人，各階層不斷有人登門“領教”，這一年在北京受洗的教徒超過了200人。利瑪竇還專程去過北直隸保定府的鄉村考察，發現在他們到北京之後的一年中，這裡已經有150多名信徒加入基督教，而且人數正在增多。
徐光啟進一步向傳教士提出，應該印行一些有關歐