Анатомируя человеческие трупы, Везалий убедился, что взгляды Галена на строение тела человека, господствовавшие в Европе в течение 14 столетий, во многом ошибочны, так как они основаны на изучении анатомии обезьяны и других животных. Везалий исправил более 200 ошибок, Галена, правильно описал скелет человека, его мышцы и многие внутренние органы; установил отсутствие в сердечной перегородке отверстий, через которые, согласно учению Галена, кровь должна была проникать из правого желудочка в левый и контактировать с пневмой; описал клапаны сердца и таким образом создал предпосылки для последующего обоснования кругового движения крови.
Свои наблюдения Везалий изложил в "Анатомических таблицах"(1538), включавших шесть гравюр, выполненных талантливым учеником Тициана Иоганом Стефаном ван Калькаром, который иллюстрировал все книги Везалия.
Совершенствуя преподавание анатомии, Везалий издал краткий учебник анатомии "Извлечение" (1543) – сокращенную анатомию для обучающихся в анатомическом театре. В этом же году в издании И. Опорина вышел в свет основополагающий труд Везалия "О строении человеческого тела" в семи книгах. В нем не только обобщались достижения в области анатомии за предшествовавшие столетия, – Везалий обогатил науку собственными достоверными данными, полученными в результате многочисленных вскрытий человеческого тела; исправил большое количество ошибок своих предшественников и главное – впервые привел все эти знания в систему, т. е. сделал из анатомии науку. Первый том его труда посвящен исследованию костей и суставов, второй – анатомии мышц, третий – кровеносным сосудам, четвертый – периферической нервной системе, пятый – органам брюшной полости, шестой – строению сердца и легких, седьмой– анатомии головного мозга и органов чувств. Текст сопровождают 250 рисунков, блистательно исполненных Й. С. ван Калькаром.
Экспериментально обоснованные выводы А. Везалия нанесли мощный удар по средневековой схоластике.
Учитель Везалия в Парижском университете .схоласт и галенист Я. Сильвий назвал своего ученика безумным и публично выступил против него, опубликовав работу "Опровержение клевет некоего безумца на анатомию Гиппократа и Галена" (1555). Перед лицом неопровержимых фактов он был готов скорее допустить, что за 14 столетий изменилась анатомия человеческого тела, чем признать, что великий Гален мог ошибаться. В 1546 г. Везалий был изгнан из прогрессивного Падуанского университета. Кафедру анатомии занял его преемник Реальдо Коломбо, один из творцов "золотого века" анатомии. В то время в Европе полыхали костры инквизиции: церковь физически расправлялась с инакомыслящими. Везалий был обвинен в посягательстве на авторитет канонизированного церковью Галена и осужден на смерть; впоследствии этот приговор был заменен паломничеством в Иерусалим, где, согласно преданию, находится гроб основателя христианской религии (гроб Господний) . На обратном пути в результате кораблекрушения Везалий оказался на о. Занте, где и умер в расцвете сил и таланта.
