Используя свою независимость и финансовую обеспеченность, Браге основал на острове обсерваторию под названием Ураниборг. Это был первый случай, когда в Европе было возведено здание специально для астрономических наблюдений. Кроме того, это была одна из последних обсерваторий, построенных до появления телескопа.
Кирпичное здание, построенное в 1580 году из песчаника и известняка, было возведено в стиле фламандского Возрождения датским архитектором Хансом ван Эмденом и скульптором Йоханом Грегором ван дер Шардтом в тесном сотрудничестве с Браге. Главное здание было окружено обнесённым стеной садом, на каждой из стен которого была построена полукруглая башня. План и фасад здания, а также план окружающих садов были спроектированы по сетке с пропорциями, которые Тихо тщательно выверял. Возможно, эти пропорции были призваны сделать Ураниборг астрологическим талисманом, способствующим здоровью его обитателей за счет усиления влияния Солнца и Юпитера.