Bayer átti sér nokkur áhugamál fyrir utan vinnu sína, þar á meðal fornleifafræði og stærðfræði. Hann er þó þekktastur fyrir verk sín á sviði stjörnufræði, sérstaklega greiningu hans á legu hluta á himinhvolfinu. Hann var ókvæntur og lést árið 1625.
Frægasta verk Bayers var stjörnuatlasinnUranometria Omnium Asterismorum (Kort yfir allar stjörnusamstæðurnar), gefinn út í fyrsta skipti í Ágsborg árið 1603 og tileinkaður tveimur háttsettum borgarbúum. Þessi var fyrsti atlasinn sem sýndi allt himinhvolfið, en hann var byggður á vinnu Tycho Brahe, og hugsanlega hafði Bayer fengið innblástur frá stjörnuatlas Alessandro PiccolominiDe le stelle fisse (Um fastastjörnur) sem gefinn var út árið 1540. Samt voru 1.000 fleiri stjörnur í atlas Bayers. Í Uraniometria var kynnt til sögunnar nýtt nafnakerfi fyrir stjörnur (Bayer-heiti). Auk þess kynnti hann tólf ný stjörnumerki úr suðurhvolfi himinsins sem Grikkjum og Rómverjum var ekki kunnugt um.