خواجه همه‌چیزدان
در چنین شرایطی خواجه به همراه شماری دیگر از دانشمندان ایرانی مسوول پاسداری از سنت ایرانی و اشاعه و تداوم آن از درون فرهنگ مهاجم شدند. خواجه نصیرالدین از تربیتی عالمانه بهره برده بود. پدرش فقیه و عالم بود اما هوش او بسیار بیش از آن بود که در محدوده توس محصور بماند، بنابراین با نظر دایی پدرش «نصیرالدین عبدالله بن‌حمزه» که استاد وی بود و به دست او لباس علما را پوشید و لقب نصیرالدین دریافت کرد، به نیشابور مهاجرت کرد.
وی در آنجا از تربیت استادانی چون «الکتبی»، «معین‌الدین سالم ابن‌بدران»، «کمال‌الدین یونس الموصلی»، «سراج‌الدین قمری» و «فریدالدین داماد نیشابوری» بهره برد. ری، قم، اصفهان و عراق از دیگر مقاصد خواجه برای علم‌اندوزی بود و این همه تلاش وی را به یکی از علما و دانشمندان عصر خود مبدل کرد که در علوم مختلف از جمله فلسفه، شعر و ادبیات، کلام، فقه، ستاره‌شناسی، نجوم، مثلثات و ریاضیات صاحب تخصص بود.
خواجه تازه پای در سنین جوانی نهاده بود که مغولان رهسپار ایران شدند و در این حمله بسیاری از بزرگان و دانشمندان زمان نیز به قتل رسیدند. خواجه نصیر که در این زمان در خراسان به‌سر می‌برد به دعوت یکی از امرای اسماعیلی به نام «ناصرالدین عبدالرحیم بن ابی‌منصور» که حکومت قلعه قهستان را بر عهده داشت به این قلعه رفت. قلاع اسماعیلی به سبب موقعیت آنها معمولا دور از دسترس مغولان قرار داشت و به علاوه این قلعه‌ها جایگاه کتابخانه‌های بزرگی بود که دسترسی و استفاده از آنها برای عالمان موقعیت مناسبی به‌شمار می‌رفت.
خواجه نیز تعدادی از کتب مهم خود را در همین قلعه به رشته تحریر درآورد. از جمله اخلاق ناصری را که به حاکم قلعه تقدیم شده است. زمانی‌که هلاکوخان قلاع اسماعیلی را به آتش کشید و بسیاری از دانشمندان و کتب موجود در آن را از میان برد، به وسعت دانش خواجه پی برد و او به همراه جمعی دیگر به خدمت هلاکوخان درآمدند.
بنابراین تاریخ ایران که سال‌ها دستخوش نابسامانی بود، این فرصت را پیدا کرد که در پرتو حضور این اندیشمندان در دربار مغول مسیری در راستای بازگشت به مدنیت را تجربه کند و خان مغول که تا آن روزگار نمادی از توحش و کشتار بود به حامی علم و فرهنگ و دانش مبدل شود. خواجه با تیزهوشی خود روز به روز به مرکز قدرت نزدیک‌تر شد و با احیای نهاد ایرانی وزارت توانست مرکزیت قدرت را با خود همراه کند. او مشوق هلاکو در برانداختن حکومت ناکارآمد و در حال فساد عباسیان شد و هلاکو بخشی از غنایم این فتوحات را به ساخت رصدخانه مراغه که پروژه خواجه بود اختصاص داد که در مجاورت آن نیز کتابخانه‌ای عظیم تاسیس شد. به علاوه به خواست خواجه، هلاکوخان در دعوت دانشمندان به دربار از هیچ مساعدتی دریغ نمی‌کرد.
همچنین برای تجمیع و ساخت وسایل مورد نیاز رصدخانه همکاری کرد. تدوین زیج ایلخانی (جدول اختری/ سالنامه) از محصولات فعالیت این رصدخانه بود که در بسیاری از کشورهای آن زمان تا چین دارای اعتبار بود. خواجه سرانجام پس از عمری تلاش در راستای احیای فرهنگ ایرانی و تبدیل کردن یک حاکم شمشیر به دست به حامی فکر و قلم در ۱۱ تیرماه ۶۵۳ در بغداد درگذشت و در شهر کاظمین به خاک سپرده شد. رصدخانه او تا سال‌ها پس از مرگش فعال بود و توسط پسران او اداره می‌شد ولی تاریخ از رونق افتادن و نابودی آن چندان مشخص نیست.