1672. godine poslao je svojega kolegu Jeana Richera u Cayenne u Francuskoj Gvajani dok je on sam ostao u Parizu. Obojica su napravila istovremena promatranja Marsa te su tako pronašli njegovu paralaksu kako bi odredili njegovu udaljenost. Time su po prvi put izmjerene stvarne veličine Sunčeva sustava. Cassini je bio prvi koji je napravio uspješna mjerenja zemljopisne dužine koristivši metodu koju je predložio Galileo, koristivši pomrčine Jupiterovih satelita kao sat.
Privučen nebom u mladosti, njegovo prvo zanimanje bilo je više za astrologiju nego za astronomiju. Kasnije se u životu usredotočio gotovo isključivo samo na astronomiju napuštajući odbačenu astrologiju, te postajući sve više upleten u znanstvenu revoluciju i ultraracionalno mišljenje njegova vremena. Dok je bio mlad čitao je o astrologiji, a uskoro je postao jako upućen u nju. Dosta začuđujuće, ali upravo je njegovo široko znanje o astrologiji omogućilo njegovo prvo imenovanje za astronoma.
1644. godine markiz Cornelio Malvasia koji je bio bolonjski senator s velikim zanimanjem za astrologiju, pozvao je Cassinija u Bolognu i ponudio mu mjesto u Panzano zvjezdarnici koju je gradio u to vrijeme. Većina njihova vremena potrošena je na računanje novih, boljih i pouzdanijih efemerida u astrološke svrhe koristivši brzo napredujuće astronomske metode i oruđa toga vremena.
1669. godine Cassini je otišao u Francusku gdje je uz potporu Luja XIV pomogao osnovati Parišku zvjezdarnicu koju je otvorio 1671. Ostao je njenim upraviteljem do smrti 1712. U Francuskoj je Cassini radio na dvoru 41 godinu kao astronom i astrologLuja XIV. ("Kralj Sunce"), obavljajući očekivanu dvostruku ulogu još uvijek usredotočivši više vremena na astronomiju nego na astrologiju koju je učio toliko mnogo u svojoj mladosti.
