Nel 1631 si trasferì nello studio messinese e nella città dello stretto si adoperò perché fosse allestito un orto dei semplici, struttura indispensabile per la preparazione farmaci. La proposta venne accettata dal senato accademico e nel 1640 Castelli poté pubblicare il trattato "Hortus Messanensis", dedicato al cardinale Francesco Barberini, coi tipi dell'editore Giovan Francesco Bianco; in questo trattato Pietro Castelli descriveva l'orto botanico e le finalità. Dopo la morte del Castelli alla direzione dell'orto messinese successe Marcello Malpighi.