Согласно Даниэлю Стольценбергу, сложившаяся в Риме после процесса Галилея интеллектуальная среда была не слишком благоприятной, однако готовность Кирхера к компромиссам и его интеллект привели к полному успеху. Сразу после прибытия в Рим Кирхер был задействован в траурных мероприятиях по поводу кончины Пейреска. Памяти покойного был посвящён мемориальный сборник, в котором Пьетро делла Валле поместил стихотворение на персидском, а Кирхер – на коптском, грузинском и самаритянском еврейском языках. Это окончательно закрепило авторитет Кирхера как «Римского оракула» – самого влиятельного учёного Европы, чьё мнение было судом высшей инстанции в научных дискуссиях того времени. Тому же способствовала публикация «Магнетического искусства» и астрономические наблюдения 1639—1640 годов, которые, по оценке Джона Флетчера, утроили объём его переписки. 2 августа 1640 года в Collegium Romanum торжественно отпраздновали столетие основания ордена иезуитов, генерал которого – Муцио Вителлески – заказал Кирхеру торжественную эпиталаму и эпиграммы. О репутации Кирхера свидетельствует факт включения его опубликованных и ещё находящихся в рукописи работ в библиографию Ордена иезуитов 1643 года. Три из перечисленных там работ так никогда и не были опубликованы, включая трактат о лингвистике и христианской каббале. В 1644 году Кирхера включили в состав папской комиссии по переводу Писания на арабский язык; комиссия собиралась два раза в неделю во дворце кардинала Паллотты, в её состав вошло 13 человек. О жизни иезуита в том году свидетельствует дневник англичанина Джона Ивлина, который приехал в Рим 5 ноября. Он некоторое время посещал лекции Кирхера по Евклиду и заинтересовался его исследованиями иероглифов. Кирхер последовательно занимался физикой и в 1646 году выпустил в свет трактат Ars magna lucis et umbrae. Тогда же с иезуитом общался немецкий поэт и драматург Андреас Грифиус. Примерно в 1645 году Кирхера освободили от преподавания, чтобы он мог посвятить всё своё время исследованиям. Д. Стольценберг сравнивал его положение с учёным, занятым в институте передовых научных исследований. В 1650 году новый папа римский Иннокентий X повелел Кирхеру и Бернини поднять египетский обелиск, находившийся тогда в Цирке Максенция. Обелиск был повреждён, реставрацию и копирование покрывающих его иероглифических надписей предпринял Кирхер; монумент установили на Пьяцца Навона. Всё это было описано в трактате Obeliscus Pamphilius. Самый известный свой труд Кирхер опубликовал в четырёх томах между 1652 и 1654 годами – это был «Египетский Эдип» (Œdipus aegyptiacus); ему предшествовала музыкальная энциклопедия Musurgia universalis. Объёмные труды были опубликованы за счёт австрийского императора Фердинанда III, которому и был посвящён «Эдип»; стоимость четырёхтомного издания превысила 3 000 скуди (примерно 200 000 долларов в ценах начала XXI века). Согласно Дж. Флетчеру, вся последующая жизнь Кирхера протекала по одному шаблону: периодически он выпускал в свет огромные богато иллюстрированные фолианты, а его затворническая жизнь учёного прерывалась посетителями – как известными исследователями, желавшими приобщиться к его опыту, так и путешественниками и духовными лицами.
Собираемая Кирхером коллекция редкостей благодаря сотрудничеству с «Республикой учёных» разрослась до настоящего музея и стала одним из источников его общеевропейской славы. 7 мая 1651 года «секретарь Римского народа» Альфонсо Донини своим завещанием передавал собранную им огромную коллекцию Римскому коллегиуму. После этого частная галерея редкостей Кирхера с присоединёнными коллекциями Донини образовала Musaeum Kircherianum, собрание которого продолжало пополняться через дарения покровителей, друзей и миссионеров Ордена иезуитов. Изначально музей разместили в галерее библиотеки Коллегиума. Затем собрание попало в 300-футовый зал, окружённый с трёх сторон галереями. Кирхер определял свой музей как «Театр мира» и в своих многочисленных посланиях не уставал повторять, что как Рим является главой всего мира, так и его музей – не что иное, как миниатюрное воспроизведение всей католической вселенной. В коллекции музея выделялись пять миниатюрных обелисков, которые подчёркивали связи герметизма, собственно коллекционирования и имперских амбиций Ватикана. Кирхер явно проводил следующую аналогию: как император Август, завоевав Египет, поставил в языческом Риме обелиски, содержащие мудрость Гермеса Триждывеличайшего, так и папы эпохи Контрреформации восстановили египетскую мудрость ради величия Христовой веры и успехов миссионерских орденов в просвещении народов Нового Света и Азии.
Также в своём музее Кирхер демонстрировал картину Вселенной, какой она ему представлялась; это делалось через показ разнообразных физических опытов, которые воспринимались как естественная магия. Кирхер стремился убедить зрителей, что учёные-иезуиты открыли истинные законы природы и доказали при их помощи своё вероучение. В 1675 году Иоганн Кёстлер издал книгу «Экспериментальная кирхеровская физиология», в которой описывалось 300 опытов отца-иезуита. Кирхер доказывал на практике, что научное знание и техника позволяют получать новое знание, не подвергая угрозе бессмертную душу. Также своими опытами он пытался доказать, что чистая эмпирия может быть обманом и не всегда свидетельствует об истинном устройстве мира. Например, Кирхер, демонстрируя вечный двигатель, показывал невозможность вечного движения, что подтверждало физику Аристотеля и в конечном счёте официальный томизм. Афанасий Кирхер пытался средствами современной ему науки доказать, что сложность устройства Вселенной лучше выражена в эзотерических писаниях древности, нежели в подозрительных с точки зрения ортодоксии работах современников. Иными словами, Кирхер стремился подтвердить научным экспериментом католическую веру.
В тот же период Кирхера привлекали для миссионерской деятельности. В 1655 году в Рим торжественно вошла Христина Шведская, ключевую роль в обращении которой сыграли иезуиты. Её приветствовал генерал ордена, 22 учёных священника произнесли речи на 22 языках, а Кирхер подарил бывшей королеве миниатюрный обелиск, на котором были помещены восхваляющие её надписи на 34 языках, в которых её даже сравнивали с Исидой. Однако королева отказалась от приветствия отца Афанасия в виде театрализованного представления со спецэффектами; ходили слухи, что после показанного королеве оптического опыта Кирхер даже опасался обвинений в чёрной магии. 18 января 1656 года королева посетила Коллегиум Романум, в церемонии принимали участие все профессора, приветствовавшие Христину Шведскую соответствующими эпиграммами, по-видимому, участвовал в церемонии и Кирхер. Он также посвятил королеве стихотворение на арабском языке с приложенным переводом. 1 февраля того же года королеве демонстрировали музей: отец Афанасий Кирхер, великий математик, подобрал множество любопытных и примечательных вещей, равно природных и рукотворных, число коих было настолько велико, что Её Величество заметила, что требуется больше времени и меньшая компания, дабы рассмотреть всё с должным вниманием.
В том же 1656 году, когда в Риме вспыхнула эпидемия чумы, Кирхер проводил исследования с микроскопом и пришёл к выводу, что причиной эпидемии являются «мелкие невидимые черви», распространяемые по воздуху. Это было описано в трактате Scrutinium pestis, опубликованном в 1658 году. В том же году Кирхер выезжал по делам в Римскую Кампанию, а в 1659 году он провёл несколько недель во Флоренции по приглашению великого герцога Тосканского. По его желанию, в 1663 году иезуит опубликовал трактат об универсальном языке. По Дж. Флетчеру, пик социальной активности Кирхера пришёлся на десятилетие 1660—1670 годов. В это время он вёл интенсивную переписку, хлопотал за разных учёных перед влиятельными церковными и светскими лицами, опубликовал несколько объёмных сочинений и принимал множество посетителей в своём музее, включая английских и немецких аристократов и даже герцога Баварского. Папа Александр VII, сам будучи иезуитом и чрезвычайно образованным человеком, пришёл от общения с Кирхером в восторг и присудил ему пенсию в 50 скуди. В 1665 году в Амстердаме увидел свет Mundus subterraneus – одна из самых всеобъемлющих литературных работ Кирхера. В том же году увидели свет «Арифмология», посвящённая Каббале, и ещё один исторический трактат, посвящённый археологии. В нём описывалось, как Кирхер обнаружил в Тиволи остатки церкви, воздвигнутой ещё при императоре Константине. Орден иезуитов оплатил реставрацию и украшение древней церкви, а собранных Кирхером пожертвований оказалось достаточно, чтобы выстроить странноприимный дом для паломников.
