因從徐光啟學習火器和數學，只因熱心西學，未能考中進士，遂放棄科舉功名，潛心研究西學。
可以說，他是這個時代少有的西洋火炮專家。
於是，孫承宗又薦其為兵部司務。
孫元化後來在邊築臺製炮，憑藉著這個功勞，朝廷又讓其進兵部職方主事。
天啟二年(1622年，遼東戰事吃緊，建奴屢屢叩關。
孫元化便向朝廷條呈《備京》、《防邊》兩策，受到朝廷的重視。
再後來，兵部尚書孫承宗出任薊遼經略，用孫元化築臺製炮主張，決定築寧遠城，還讓孫元化負責這個事情。
據《明史·孫承宗傳》所述：侯震暘保薦孫元，讓其協同袁崇煥駐守寧遠。
孫元化可以說是對袁崇煥等幫助極大，讓袁崇煥都稱其為“識慧兩精”。
天啟六年，建奴酋首努爾哈赤率六萬大軍，號稱二十萬，猛攻寧遠。
明軍城頭此時已經佈置了有十一門大炮。
這些大炮威力驚人，連建奴酋首努爾哈赤身受重傷，七個月後病死，史稱“寧遠大捷”。
此戰事實證明，築臺製炮是抗金最佳方略。
同時發生了所有的事情，也證明了孫元化是一個徹徹底底的造炮人才。
而朱由校需要的，正是這樣的造炮打炮達人。
而此時，這個被朱由校親自提拔為工部侍郎的孫元化，正戰戰兢兢地站在朱由校的面前。
而孫元化的手裡，正拿著朱由校給他的一疊設計圖。
以及朱由校給他的，一小本《打炮技術改進指南》。
孫元化感覺到十分的吃驚。
在他之前也聽說了，這朱由校已經大行昇天，最後又在高祖皇帝的幫助下，才能重返人間。
孫元化一直以為這些東西都是朱由校拿出來唬人的，是根本不可能發生的事情。
人死又怎麼能復生？
那豈不是說，他們家剛死的狗也可以復活了？
荒謬！
但是他今天看到這些設計圖的時候，他心裡感覺到無比的震驚。
他開始相信，或許陛下上到天上，真的見到了高祖皇帝。