王朝更迭之际，散处在各地的宣教士，由于环境不同，对当时的政局变动各自作出了不同的反应。如意大利人艾儒略、阳玛诺，在福建延平艰苦地著书、传教；在南京的毕方济则充当了明福王的使臣，前往澳门向葡萄牙人搬救兵，后毕方济一直活跃在南明各政权当中；在成都的利思类、安文思，则当上了大西国皇帝张献忠的“天学国师”。
当时汤若望和龙华民都留在北京宣武门的教堂内，本来清军下令内城居民一律限三日搬出，以便让八旗兵民居住。汤若望上奏清廷，请求准许留住城内。出乎意料的是奏折递上去第二天就得到摄政王多尔衮的批复，准许他们安居天主堂，不许各旗兵弁滋扰。不久，汤若望被召入朝，多尔衮询问重修历法之事，任命他为钦天监监正。顺治二年（1645）启用新历，颁行天下。因治历有功，次年汤若望被加太常寺少卿衔，并获赐宣武门内天主堂侧空地一块，由孝庄文皇太后率亲王官绅出资，重建教堂。
顺治亲政后，与汤若望关系甚密，赐号“通玄教师”，为教堂书匾“通玄佳境”，并亲撰《御制天主堂碑记》，褒奖汤若望治历之功，赞扬其信仰。为了表示尊敬，顺治帝称汤若望为“玛法”，是满语中对长辈的尊称。又准他每日随意出入朝中，凡有启奏，可以径直进入内廷，不循常例。不过汤若望每次苦劝顺治信教，都没有结果。
顺治年间（1644―1661）天主教在华宣教取得巨大果效，据1664年统计，当时耶稣会已在中国直隶（今河北）、山东、山西、陕西、河南、四川、湖广（今湖南、湖北）、江西、福建、浙江、江南（今江苏）11省传教建堂，共有教徒114200人。
一、历法之争
1662年，顺治去世，年仅8岁的玄烨即位，年号康熙。国家政务由索尼、遏必隆、苏克萨哈、鳌拜4个辅政大臣掌管。其中鳌拜专权，扶植亲信，打击异己，飞扬跋扈，不可一世。早在顺治末年，官生杨光先就曾上书，指责汤若望等造历谬误，未得理睬。现在他看准鳌拜被喜欢宣教士，再次发难，更加激烈地对汤若望等西方宣教士进行全面攻击，指责《时宪历》敢用“依西洋新法”五字，是暗窃正朔以尊西洋，“明示天下以大清奉西洋正朔”。另外，汤若望将大清历书只编至二百年，意思是要大清王朝短命而亡。杨光先攻击宣教士图谋颠覆清朝，以修历为名，阴行邪教，窥探朝廷机密，屯兵澳门，接渡海上往来。因此要求将汤若望等正法。这番蛊『惑』人心、耸人听闻的煽动，果然引起了清廷的疑虑，社会上儒家、佛家等仇视天主教的也群起附和。于是，1664年辅政大臣下令逮捕汤若望，当时汤若望已73岁高龄，又患中风，四肢瘫痪，口齿不清，受审时只好由其助手南怀仁代为申辩。一时冤狱大兴，南怀仁、利类思、安文思及各省宣教士纷纷被捕。当年秋、冬，吏部、礼部进行调查审讯，清廷也派人到广东查核，并未查实。但结果仍是杨光先胜诉，将汤若望判处凌迟，其他人分别斩首流徒。恰逢北京发生强烈地震，京师人心恐慌，以为狱讼不公，天象示警。康熙帝的祖母孝庄文太皇太后出面干预，辅政大臣将汤若望案件奏请太皇太后定夺，太皇太后阅奏后大为不悦，将奏折扔在地上。斥责辅政大臣，下令释放。宣教士们幸免于难，但新历的5名中国官员（均为天主教徒）仍被处决，一些信教官员被革职。
恶意排斥西法的杨光先虽然取得了胜利，但他接任钦天监正，实在是用人不当，因为他的历算知识甚为有限，监内工作一片混『乱』，屡次错测节气时日，错报日月食的时间。所用《大统历》、《回回历》都是过时历法，须作根本改订。杨光先自知力难胜任，再三要求辞职，但未获准许。
1668年，14岁的康熙帝与鳌拜的矛盾日益尖锐，在历法这一敏感问题上首先表现出来。当时钦天监的错误已闹得满城风雨，而鳌拜仍极力回护。康熙召集杨光先、南怀仁一起讨论天文历法。命大学士和他们一起到观象台，预推正午日影所止之处，经过3天实地测验，南怀仁推测无误，杨光先等都有误差。康熙命南怀仁审查杨光先所订历书，结果错误百出。为了进一步验证，康熙又安排了立春、雨水两个节气以及月亮、火星、木星运行的五项测验，令大臣们共同观察，结果南怀仁所言逐款皆符，而杨光先逐款不合。西洋历法以实际测算的准确『性』取得胜利，杨光先被革职，他还喋喋不休地抗辩，被康熙斥骂了一顿，逐回原籍，中途病死。1669年康熙亲政，为汤若望平反，亲撰祭文并参加葬礼。
历法之争最后告终，南怀仁接任钦天监正，此后，许多宣教士在他的推荐下来到北京，在清廷供职。他们有的从事天文历法，改造北京观象台，制作天文仪器；有的出入宫廷，充当皇家教师，给康熙讲授数学、天文、物理知识；有的从事音乐、绘画、雕刻；有的在造办处，指导工人制作自鸣钟和其它机械；还有的协助清『政府』制作全国地图，在各省实地测绘，准确地完成了著名的《皇舆全览图》。
随着汤若望冤狱的兴起，全国范围内展开针对宣教士的
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