پس او را اجل مختوم دریافت و خدای روح او را مقدس کناد. نصیرالدین زمانی پیش از سال ۶۱۱ در مقابل پیشروی مغولان به یکی از قلعه های ناصرالدین محتشم فرمانروای اسماعیلی پناه برد. این کار به وی امکان داد که برخی از آثار مهم اخلاقی، منطقی، فلسفی و ریاضی خود از جمله مشهورترین کتابش «اخلاق ناصری» را به رشته تحریر درآورد. وقتی که هولاکو به فرمانروایی اسماعیلیان در سال ۶۳۵ پایان داد طوسی را در خدمت خود نگاه داشت و به او اجازه داد که رصدخانه بزرگی در مراغه احداث کند که شروع آن از سال ۶۳۸ بود. برای کمک به رصد خانه علاوه کمکهای مالی دولت اوقاف سراسر کشور نیز در اختیار خواجه گذارده شده بود که از عشر (یک دهم) آن جهت امر رصدخانه و خرید وسایل و اسباب و آلات و کتب استفاده می نمود در نزدیکی رصد خانه کتابخانه بزرگی ساخته شده بود که در حدود چهارصد هزار جلد کتب نفیس جهت استفاده دانشمندان و فضلا قرار داده بود که از بغداد و شام و بیروت و الجزیره بدست آورده بودند در جوار رصدخانه یک سرای عالی برای خواجه و جماعت منجمین ساخته بودند و مدرسه علمیه ای جهت استفاده طلاب دانشجویان.
این کارها مدت ۱۳ سال به طول انجامید تا اینکه ایلخان هلاکوی مغولی در سال ۶۶۳ درگذشت. لیکن خواجه تا آخرین دقایق عمر خود اجازه نداد که خللی در کار آنجا رخ دهد و کوشش بسیار نمود که آن رصد خانه و کتابخانه از بین نرود.