Iniziò quindi nel 169 un periodo della sua vita estremamente produttivo: infatti, alleggerito dell'impegno presso i pazienti, riuscì a dedicarsi appieno alla sua grandiosa produzione letteraria. Probabilmente visse a corte fino alla morte di Marco Aurelio, nel 180, e abbandonò il palazzo dopo l'ascesa di Commodo, che egli considerava il più crudele tiranno mai comparso nella storia. Salvo che per il breve rientro a Pergamo (166-169), Galeno trascorse tutto il resto della sua vita nella corte imperiale, scrivendo e conducendo esperimenti. Effettuò vivisezioni di numerosi animali, più che di esseri umani, per studiare la funzione dei reni e del midollo spinale. I suoi soggetti preferiti erano le scimmie. Secondo la sua stessa testimonianza impiegava 20 scrivani per annotare le sue parole. Molte delle sue opere e manoscritti furono però distrutti nel 191 dal fuoco divampato nella biblioteca del Tempio della Pace, a cui egli aveva donato i suoi scritti.