顺治元年十一月，命掌钦天监事。次年，他将《崇祯历书》压缩成《西洋新法历书》一百零三卷，进呈摄政王多尔衮，封太常寺少卿。
顺治七年，清政府赐地在宣武门内原天主堂侧重建教堂。汤若望将利马窦建的一座经堂扩大，建成了北京城内的第一座大教堂(南堂)，此处成为汤若望等神父的起居地。汤若望工作的地点则是在北京建国门附近的古观象台。在古观象台工作的传教士有50多人，汤若望是其中最主要的传教士，还担任台长，即钦天监监正。
顺治八年顺治帝亲政后，汤若望经常出入宫廷，对朝政得失多所建言，先后上奏章三百余封。顺治帝临终议立嗣皇，曾征求汤若望意见。当时顺治帝因得天花，而当时朝廷中只有汤若望一人知道天花如果流行会造成什么样的后果，于是他就说一定要找一位得过天花的皇子来继王位，于是便有了后来的康熙大帝。
中西历法之争，由来已久，吴明煊早在顺治十六年便上疏举报汤若望天算错误，结果反落了个“诈不以实“的罪名，险些被判了死刑。顺治十五年(1658)汤若望受一品封典，耶稣会传教士影响因而扩大，一时各地教徒增至十万人，终于引起冲突。康熙三年(1664)，杨光先复上《请诛邪教状》，经议政王会议，翌年以数条罪名判处汤若望等人凌迟处斩。杨光先言汤若望等传教士有罪三条:潜谋造反;邪说惑众;历法荒谬。
康熙三年九月二十六日，清廷“会审汤若望，以及钦天监官员，翌年三月十六日，廷议将钦天监监正汤若望，刻漏科杜如预，五官挈壶正杨弘量，历科李祖白，春官正宋可成，秋官正宋发，冬官正朱光显，中官正刘有泰等皆凌迟处死。已故刘有庆子刘必远，贾良琦子贾文郁，宋可成子宋哲，李祖白子李实，汤若望义子潘尽孝俱斩立决。“
后因京师地震，汤若望遇赦，只杀了李祖白等5名钦天监官员，“时宪历“亦遭废止。杨光先乃出任钦天监正，吴明煊(明炫之弟)为监副，“复用大统旧术“。行之数年，误差日大。持新法之比利时传教士南怀仁等与持旧法之杨光先等交争不已，康熙七年(1668)十一月，特派员察勘两造实际观测，证明新法优于旧法。杨光先被革职，任南怀仁为钦天监副，于康熙九年(1670)复行时宪历。经过这场斗争，新法终于战胜旧法。
中国古代，制定历法和颁布历法是皇权的象征，列为朝廷的要政。历代王朝都在政府机构中设有专门司天的天文机构，称为太史局、司天监、司天局、钦天监等，配备一定数量的具有专门知识的学者进行天文研究和历书编算。历法在中国的功能除了为农业生产和社会生活授时服务外，更要为王朝沟通天意、趋吉避凶。日、月食和各种异常天象的出现，常被看做是上天出示的警告。所谓“天垂象，示吉凶，圣人则之“。
明代，历法年久失修、故经常出现舛谬，修历迫在眉睫。1629年(崇祯二年)11月6日，历局成立，历局是个临时的研究改历的机构，其任