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기압계를 발명했으며, 에반젤리스타 토리첼리의 기하학 연구는 적분학의 발전에 큰 도움을 주었다. 갈릴레오의 저술에서 영감을 얻어 역학에 대한 논문 〈운동에 관하여 De Motu〉를 썼는데 이것은 갈릴레오에게 감명을 주었다.

1641년 피렌체를 방문했고, 거기서 천문학자 갈릴레오의 생애의 마지막 3개월 동안 비서 겸 조수로 있었다. 그뒤 갈릴레오의 뒤를 이어 피렌체 아카데미의 수학교수로 임명되었다. 2년 후 갈릴레오의 제안을 따라 1.2m 길이의 유리관을 수은으로 채운 다음 접시 위에 거꾸로 세웠을 때 수은의 일부가 흘러나오지 않고 관 속 수은 위의 공간이 진공으로 되는 것을 관찰했다.

에반젤리스타 토리첼리는 처음으로 지속적인 진공을 만든 사람이 되었다. 여러 번 관찰한 끝에 수은의 높이가 매일 변하는 것은 대기압의 변화에 의해 생기는 것이라는 결론을 내렸다. 그러나 회전하는 바퀴의 둘레에 있는 한 점으로 그려지는 기하곡선인 사이클로이드(cycloid)의 계산을 포함해 순수 수학의 연구에 너무 깊이 몰두하고 있었기 때문에 자신이 발견한 것을 결코 출판하지 않았다. 토리첼리의 〈기하학 연구 Opera Geometrica〉(1644)에는 유체운동과 포물체운동에 관한 자신의 발견이 포함되어 있다.