В 1591 году книга-опровержение вышла в свет. Это событие стало настоящим праздником для почитателей учения Телезио. Иной была реакция «святой церкви». Автора «крамольного» сочинения арестовали и доставили в трибунал орденской инквизиции. На одном из допросов его спросили: «Откуда ты знаешь то, чему тебя никогда не учили?» — «Я больше сжег в светильниках масла, чем вы за свою жизнь выпили вина!» — ответил узник.
Целый год продержали его в темном сыром подвале инквизиции. И только благодаря вмешательству влиятельных друзей ему удалось избежать сурового приговора. Томмазо предложили покинуть Неаполь и отправиться в монастырь, на родину. В категорической форме ему повелели строго придерживаться учения Фомы Аквинского и осуждать взгляды Телезио.
Однако Кампанелла не спешил возвращаться в Калабрию. В конце сентября 1592 года он приехал в Рим, затем отправился во Флоренцию, где по рекомендательным письмам его благосклонно принял великий герцог Фердинанд. Но осторожный герцог отдал место преподавателя философии в университете идейному противнику Томмазо — Марте.
Кампанелла отправляется в Болонью, оттуда — в Падую, где по памяти восстанавливает украденную во время путешествия книгу «О Вселенной», пишет около двадцати новых работ, в том числе ответ на книгу Кьокко «Философские и медицинские исследования», в которой резко критиковался Телезио. Несмотря на запрет трибунала, Кампанелла снова защищает своего учителя. «Апология Телезио» воспринимается церковниками как откровенный вызов. По приказу инквизитор Падуи мыслителя заключают под стражу. При обыске у него находят крамольную книгу по геомантии — предсказаний по фигурам на песке.
Друзья попытались освободить доминиканца, однако ночной патруль сорвал их планы. После неудавшегося побега Кампанеллой занялась Святая служба. Его заковали в кандалы и в январе 1594 года отправили в Рим. Мыслителя держали в тюрьме почти два года. Материалов для обвинения у инквизиции явно не хватало. Только в декабре 1596 года трибунал огласил свое решение. Кампанеллу объявили «сильно заподозренным в ереси» и приговорили к отречению.
В холодное утро Томмазо, одетого в санбенито — позорное рубище еретика, привели в церковь Св. Марии-над-Минервой, заставили встать на колени и произнести установленную формулу отречения и скрепить ее своей подписью.
Кампанеллу освободили с обязательством никуда из Рима не уезжать. Слежка за ним не прекращалась. Он не давал никаких поводов для доносов. Тем не менее уже через два месяца Томмазо снова оказался в тюремных застенках. Инквизиции было достаточно услышать, что в Неаполе какой-то преступник перед казнью заявил о еретических взглядах Кампанеллы. Опять следствие, опять допросы. В рукописях подсудимого ищут явные доказательства его вины. После десяти месяцев заключения Томмазо в декабре 1597 года освобождают. Но ставят условие — обязательное возвращение на родину. На все его сочинения, что были в руках святой службы, наложен запрет. Кампанелла почти четыре месяца проводит в Неаполе, затем скитается по Италии, стонавшей под игом испанской короны.