在徐光启31岁那年，他的母亲钱氏去世了。第二年，徐光启应他人之邀，远行广东韶州教授家馆，开始了“经行万里”的旅程。徐光启南行之际，西方传教士已经叩开中国的大门，在中国的南方进行宣扬基督教的活动，因此他同西方传教士有了初步的接触。利玛窦是最早深入中国内地传教并取得成功的耶稣会士。这个来自意大利马塞拉塔城的传教士，于1582年(万历十年)抵达澳门，第二年到端州。在此地利玛窦潜心学习汉语，钻研六经子史等书。后行迹遍至肇庆、韶州、南昌、南京等地。徐光启在韶州教书期间，一次偶然到城西的教堂，没有见到已经北上的利玛窦，却与接替利玛窦主持堂务的郭居静谈得很融洽。这是徐光启与西方传教士的第一次直接接触，萌生了对传教士和西学的好感，由此开启了与传教士长期合作共事的先河。

因为事先看到了利玛窦在肇庆绘制的《山海舆地图》，对上面提供的经纬度、赤道、五带等地球知识饶有兴趣，又仰慕利玛窦的学识和为人，徐光启于1600年(万历二十八年)到南京拜访了利玛窦，聆听他的议论，对他的博学多识留下深刻的印象。