Также в своём музее Кирхер демонстрировал картину Вселенной, какой она ему представлялась; это делалось через показ разнообразных физических опытов, которые воспринимались как естественная магия. Кирхер стремился убедить зрителей, что учёные-иезуиты открыли истинные законы природы и доказали при их помощи своё вероучение. В 1675 году Иоганн Кёстлер издал книгу «Экспериментальная кирхеровская физиология», в которой описывалось 300 опытов отца-иезуита. Кирхер доказывал на практике, что научное знание и техника позволяют получать новое знание, не подвергая угрозе бессмертную душу. Также своими опытами он пытался доказать, что чистая эмпирия может быть обманом и не всегда свидетельствует об истинном устройстве мира. Например, Кирхер, демонстрируя вечный двигатель, показывал невозможность вечного движения, что подтверждало физику Аристотеля и в конечном счёте официальный томизм. Афанасий Кирхер пытался средствами современной ему науки доказать, что сложность устройства Вселенной лучше выражена в эзотерических писаниях древности, нежели в подозрительных с точки зрения ортодоксии работах современников. Иными словами, Кирхер стремился подтвердить научным экспериментом католическую веру.
В тот же период Кирхера привлекали для миссионерской деятельности. В 1655 году в Рим торжественно вошла Христина Шведская, ключевую роль в обращении которой сыграли иезуиты. Её приветствовал генерал ордена, 22 учёных священника произнесли речи на 22 языках, а Кирхер подарил бывшей королеве миниатюрный обелиск, на котором были помещены восхваляющие её надписи на 34 языках, в которых её даже сравнивали с Исидой. Однако королева отказалась от приветствия отца Афанасия в виде театрализованного представления со спецэффектами; ходили слухи, что после показанного королеве оптического опыта Кирхер даже опасался обвинений в чёрной магии. 18 января 1656 года королева посетила Коллегиум Романум, в церемонии принимали участие все профессора, приветствовавшие Христину Шведскую соответствующими эпиграммами, по-видимому, участвовал в церемонии и Кирхер. Он также посвятил королеве стихотворение на арабском языке с приложенным переводом. 1 февраля того же года королеве демонстрировали музей: отец Афанасий Кирхер, великий математик, подобрал множество любопытных и примечательных вещей, равно природных и рукотворных, число коих было настолько велико, что Её Величество заметила, что требуется больше времени и меньшая компания, дабы рассмотреть всё с должным вниманием.
В том же 1656 году, когда в Риме вспыхнула эпидемия чумы, Кирхер проводил исследования с микроскопом и пришёл к выводу, что причиной эпидемии являются «мелкие невидимые черви», распространяемые по воздуху. Это было описано в трактате
После 1665 года Кирхер стал больше стремиться к уединению, хотя и продолжал принимать гостей. Летом того же года на Марсовом поле перед дворцом Аквавива был найден египетский обелиск, и Кирхер смог зарисовать его с трёх сторон, доступных на раскопках. Полностью раскопанный обелиск был воздвигнут на мраморном слоне и установлен на площади Минервы; посвятительную надпись сочинил также Кирхер. Переводу и толкованию надписей на обелиске был посвящён отдельный трактат. Из учёных трудов этого периода выделялись «Описание Китая» (1667) и «Великое искусство познания» (1669). Примечательно, что большинство своих трудов Кирхер печатал в протестантском Амстердаме – главном центре книгоиздания и книжной торговли того времени.
