После возвращения Николая Коперника в Польшу (не позднее 1507 г.) епископ Лукаш Ватценроде добился для него статуса внешнего каноника капитула и сделал его своим секретарём и лейб-медиком. Николай Коперник обосновался в епископской резиденции и, по сути, был правой рукой епископа в условиях крайней политической напряжённости между Вармией и Тевтонским орденом: сопровождал Ватценроде на сеймиках, на переговорах и при дворе (1512 г.). В 1510 г. Николай Коперник был назначен канцлером капитула, но приступил к своим обязанностям во Фромборке лишь в 1513 г. После смерти Ватценроде в 1512 г. Николай Коперник не столько утратил могущественного покровителя, сколько унаследовал обширные связи своего дяди. В 1516 г. он становится на три года управляющим владениями капитула в Ольштыне и Пененжно, а через год – комиссаром Вармии. В конце 1520 г. Николай Коперник вновь избран администратором владений капитула в Ольштыне и Пененжно. Во время войны между польским королём Сигизмундом и Тевтонским орденом Николай Коперник стал управляющим Ольштына; благодаря принятым им оборонительным мерам Ордену не удалось захватить город. В начале 1521 г. в результате переговоров, в которых Николай Коперник принимал участие, было заключено перемирие между Тевтонским орденом и Польшей, и Вармии были предоставлены гарантии безопасности от набегов рыцарей. После смерти епископа Фабиана Лузьянского в начале 1523 г. Николай Коперник, как администратор владений капитула, становится фактическим управляющим всей Вармией; занимался вопросом монетной реформы (в конце 1520 гг. принимал участие в её обсуждении) и составлением карты Польши (1529 г., вместе с Александром Скультети). Всё это время Николай Коперник не оставлял астрономических изысканий. На момент отъезда из Италии его волновали вопросы движения полюсов, неподвижности небес, центрального положения земли, вечности мира и обитаемости экватора (об этом свидетельствуют записи на полях принадлежавшей Николаю Копернику книги «Сфера мира» И. Сакробоско). По мнению исследователей, к 1530 г., когда сократилась его общественная деятельность, он закончил и работу над трактатом «О вращениях небесных сфер», который, однако, тогда не был издан. На протяжении 1530 гг. Николай Коперник продолжал заниматься астрономией и медициной. В 1539 г. из Виттенберга к Николаю Копернику для лучшего знакомства с его теорией приехал Ретик (Георг Иоахим фон Лаухен), сыгравший решающую роль в распространении его идей и в публикации трактата «О вращениях…». Вскоре после получения экземпляра издания этого труда Николай Коперник скончался; похоронен в кафедральном соборе Фромборка.  «Малый комментарий» («Commentariolus») был написан не позднее 1514 г.; при жизни Николая Коперника не был издан, ходил в списках, которые Николай Коперник распространял среди друзей и коллег. После его смерти «Малый комментарий» был надолго забыт, один из его списков был обнаружен лишь во второй половине XIX в. и опубликован в 1878 г. «Малый комментарий» лишён математических доказательств и содержит раннюю версию коперниканской астрономии. В 1524 г. Николай Коперник написал «Послание против Вернера» – критику сочинения немецкого математика и астронома Иоганна Вернера (1468–1522 гг.) «Письмо о движении восьмой сферы».