當然，徐光啟在對“先生之學”（即西學或“天學”）進行分類後，確實說過“餘乃亟傳其小者”，即更熱衷於傳播西方科學，但他決不止於傳播科學。他寫道：“而餘乃亟傳其小者，趨欲先其易信，是人人繹其文，想見其意理，而知先生之學，可信不疑，大概如是，則是書（指《幾何原本》）之為日用更大矣”。這裏的意思很明顯，“亟傳其小者”的目的是通過譯介士大夫們容易接受和相信的科學技術，證明“先生之學”不可疑，所謂“先生之學”自然包括“修身事天”之“大者”。
曆史事實表明，徐光啟的宗教信仰是虔誠的，而且這種信仰是通過懷疑達到的。他曾說自己生平善疑，但在了解“天學”之“大者以歸誠上帝，乾乾昭事為宗”之後，“至是若披雲然，了無可疑，時亦能作解；至是若遊冥然，了亡可解，乃始服膺請事焉。”他還曾主動向利瑪竇請求翻譯天主教經義，曾在家書中告誡已皈依天主教的家人“教中事切要用心，不可冷落，一放便易墮落矣”等等。
如果我們不否認曆史事實，也不一概認為宗教信仰都是反動落後的東西，那麼，我們便不能斷言徐光啟的宗教信仰是不值得研究的問題。現在值得關注的問題是，徐光啟賦予這種信仰以什麼樣的意義？他關切的是什麼？
利瑪竇曾將他與士大夫討論宗教問題的言論彙成《畸人十篇》，於1608年在北京刻印成書。由於該書刻於利徐二人生前，其中二人論道之言應當是可信的。書中第三、四兩篇是他們兩人探討生死問題的記錄。利瑪竇之旨是向士大夫灌輸靈魂不死、死後審判等宗教觀念。據利氏記載，徐光啟聽道後頗受刺激。利氏寫道：
徐太史明日再就餘寓，曰：“子昨所舉，實人生最急事，吾聞而驚怖其言焉，不識可得免乎？今請約舉是事，疏為條目，將錄以為自警之首箴。”
天主教對人死後永福（登天堂）的許諾以及對地獄永苦的渲染確實影響了徐光啟，使他將“常念死候”視為人生最急事，並希望通過虔敬的宗教生活方式免除死後的地獄之苦。這種對個體救贖的終極關切，也曾在他的家書中真實地流露出來，他誠懇地告誡家人，死前雖然沒有神父在場幫助作告解，但“隻要真悔，無不蒙赦矣。”
艾儒略艾儒略曾在《大西西泰利先生行跡》中寫道：“大宗伯徐公玄扈，博學多才。欲參透生死大事，惜儒者未道其詳。諸凡玄學、禪學，無不拜求名師，然於生死大事究無著落……”對照光啟的家書，足可見艾氏之言實不誣也。光啟和明末江浙一帶的其他士大夫一樣，頗為關切生死大事，不同的是別人選擇了亦儒亦禪或逃禪出世的道路，以解決生死大事等問題，光啟則基於眾多的考慮選擇了天主教。
1624年（天啟四年），黨禍殃及池魚，東林黨中的一些健將慘遭魏黨陷害，徐光啟也因為不與閹黨合作而落了個“著冠帶閑住”的處分。一直忙於科學研究的徐光啟在這一年以六十三歲的高齡與傳教士畢方濟合譯了一部宗教著作《靈言蠡勺》，在該書中論證亞尼瑪（即靈魂）是“至妙”的“自立之體”，是不能死的“本自在者”，並且倡導“以保救身靈為切要”。在該書的翻譯過程中，徐光啟費力頗巨，以至20世紀的著名史學家陳垣還認為“其言博辯奧衍，玄妙新奇，而不遠於人事”見陳垣校刊本《靈言蠡勺》陳氏序。可見徐光啟翻譯此書熱情之高。這是一件很有意味的事。它也許不隻是“窮則獨善其身”的人生哲學之踐履，而更可能是以一種異化的宗教方式尋求個體精神的安慰與自由。如果我們認為宗教是那些沒有獲得自己或再度喪失自己的人的自我意識和自我感覺，宗教裏的苦難既是現實的苦難的表現，又是對這種苦難的抗議，宗教是被壓迫的生靈的歎息，是無情世界的感情，那麼，我們或許可以說，這一結論的一定程度的普遍性也適合於描述在黨禍中沉潛於宗教深思和著譯中的徐光啟的苦悶。他當時雖身居要職，但在高度集中而且腐敗的明末專製統治中，盡管他標榜中立，仍避免不了喪失發揮自己才能或再度喪失自己的厄運，東林黨人的悲慘遭遇更表明了現實世界的無情。徐光啟雖然較接近東林黨人，但他痛恨黨爭，因而沒有像那些自詡為正統清流的東林黨人那樣進行勇決的政治鬥爭。剩下的方式便隻能是不合作、不就職，並在退隱的宗教生活中去發現自己，以論證靈魂之至貴至妙的方式表明人的尊嚴，或表述無情世界的感情，希冀以此達到個體精神生活的轉換及超升。