Den påvliga vetenskapsakademin har fyra århundraden på nacken, då den bildades som Accademia dei Lincei 1603. Påven Pius IX ändrade namnet till Påvliga akademin för de nya Lincei år 1847 för att markera dess nya status som en officiell institution inom den påvliga staten. Nästan ett sekel senare omorganiserades den till Påvlig vetenskapsakademi den 28 oktober 1936 av påven Pius XI i ett Motu proprio In multis solaciis (latin "Bland de många trösterna").
Även om akademin är direkt underställd påven har den stor frihet när den utför sitt uppdrag: att studera vetenskap och dess möjliga konsekvenser för människans villkor. Kristen tro är inget krav för att bli medlem i akademin, eftersom den först och främst är ett legitimt vetenskapligt organ som följer den vetenskapliga metoden. År 2003 var mer än två dussin Nobelpristagare (inklusive professor Ahmed Zewail, kemi 1999) och flera vinnare av Field Medalals medlemmar. Plenarsessioner är tvärvetenskapliga evenemang som hålls vartannat år för att granska ny utveckling och diskutera framsteg som gjorts i fråga om deras uppdrag. Vanliga arbetsgrupper är astronomi och kosmologi, kognition och hjärnforskning samt genetik.