他生於晚明的上海一帶，在江南商業繁盛與科舉風氣濃厚的環境中成長。早年受師長訓練研讀儒家經典，同時也在地方農事生活的薰陶下，形成他終身關注實用農政的志趣。

青年時期他立志以科舉入仕，刻苦研習經義文章與經世策論。競爭激烈的制度促使他養成嚴整的學習習慣，也讓他接觸江南士人網絡與同儕、資助者的往來。

他取得進士這一明代科舉最高功名，得以進入精英官僚體系。在京師期間，他面對財政吃緊、邊防壓力與國家曆法精確性等迫切爭論，逐漸意識到技術與制度之於治國的關鍵。

科舉成功後，他出任官職，處理稅務稽核、司法與行政等務實政務。這些經驗使他更堅信學問應直接回應民生與國計，尤其要能實際改善農家生計並維繫國家安定。

他與利瑪竇相識，對方帶來的世界地圖、天文儀器與數學方法令士人驚嘆。雙方的討論把歐洲幾何與天文同中國的行政需求連結起來，尤其聚焦於修曆與官員技術訓練等要務。

他接受洗禮並取教名保祿，加入人數不多卻頗具影響力的華人信徒社群。他努力調和信仰與儒家倫理，強調修身自律與服務公共善的責任。

他與利瑪竇密切合作，將《幾何原本》開篇數卷譯為文言。譯本引入明確的定義、公設與逐步證明方式，影響後世中國數學的教學方法與術語體系。

他推動以灌溉、改良作物與精準度量為核心的務實學風，反對空談文采而無補於治。透過奏疏與議論，他主張技術專長能穩定倉儲、賦稅與邊防運輸等國家命脈。

利瑪竇去世後，他協助維繫其所建立的中西學術合作脈絡。他支持耶穌會專家繼續留京，以其天文與數學能力服務王朝修曆與外交所需。

外來宗教疑慮升高之際，他以自身聲望主張基督教教導能促進忠誠、慈善與道德節制。他強調西方科學技藝，尤其天文曆算，是國家可用的資源而非禍患。

萬曆末年政局更迭、黨爭加劇之時，他呼籲改革以應對軍事疲弱與財政失衡。他把精確曆算與改良農政視為正統合法性與防災救荒的重要支柱。

在天象預報失準使欽天監受辱之後，他奉命協助整頓曆算體系。他組織與耶穌會專家合作，包括湯若望等人，以改良儀器與計算方法，提升推步精度。

面對多方威脅加劇，他主張採納更佳的火炮設計與操練方法，參考歐洲火器技術。他提出政策構想，將技術與後勤、訓練及嚴整指揮體系結合，以強化明軍戰力。

他將大量筆記與資料匯整成《農政全書》的基礎，涵蓋作物栽培、灌溉水利、救荒制度與鄉村行政。結合中國農學傳統與新的觀察，他希望讓農政知識能被官員直接採行與落實。

晚年他躋身內閣要職，展現朝廷對其技術與治用見識的高度信任。他仍力促朝廷將科學、農政與國防視為彼此相扣的國家存亡之道。

他辭世之時，明朝正面臨內外壓力加速累積，諸多改革尚未竟全功，卻留下大量著作與制度建議。他的影響延續於曆法改革、《幾何原本》譯介，以及後來廣為流傳的農政百科之中。