Papa Gregorio XIII subito dopo il suo insediamento si impegnò ad attuare i decreti varati dalle varie sezioni del Concilio di Trento. Egli, al fine di mantenere in tutte le nazioni cristiane l’armonia nella celebrazione della Pasqua e di tutte le feste mobili che ne discendono, aveva premura di riformare il vecchio calendario giuliano esclusivamente per il ripristino dell’accordo tra la data della Pasqua e i dettami del Concilio di Nicea. Nominò pertanto una Commissione, costituita non solo da studiosi italici, col mandato di valutare e approvare un progetto di riforma.
Nel rapporto finale che la Commissione invia al papa, datato 14 settembre 1580, oltre al cardinale Guglielmo Sirleto che la presiedeva, sono riportati i nomi di otto membri: Vincenzo di Lauro, di Tropea, astronomo e medico, vescovo di Mondovì e consigliere teologico; Cristoforo Clavio, gesuita tedesco, matematico, professore nel Collegio Romano; Pedro Chacòn, teologo spagnolo, esperto in patristica e storico della chiesa che assiste la Commissione per le feste mobili e il martirologio; Ignazio Nehemet, patriarca di Antiochia di Siria, esperto della cronologia ecclesiastica, della liturgia e dei riti delle chiese orientali e occidentali; Antonio Lilio, dottore di medicina e delle arti, fratello di Luigi Lilio; Leonardo Abel, di Malta, interprete di lingue orientali e testimone della presenza e firma di Ignazio Nehemet; Serafino Olivari, francese di Lione, Uditore di Rota, consigliere giuridico; Ignazio Danti, frate domenicano di Perugia, vescovo di Alatri, cartografo, matematico e astronomo.
Fra i rappresentanti della Commissione non figura Luigi Lilio perché non più in vita. Tutti, tranne Antonio Lilio che doveva essere una figura di grande levatura nel campo astronomico-matematico, appartenevano al clero.
Durante le numerose sessioni che si tennero a Roma, altri esperti diedero il loro contributo al dibattito sulla riforma. Tra questi figurano: Tommaso Giglio, vescovo di Sora e tesoriere del papa, presiedette la Commissione, ma per scarsa capacità fu sostituito da Sirleto; lo spagnolo Juan Salon dei francescani osservanti, presidente della Congregazione delle feste mobili; Giovanni Battista Gabio, professore di greco alla Sapienza; Giuseppe Moleto di Messina al quale fu affidato il compito di rielaborare le tavole del Calendario.
La Commissione esaminò diversi progetti di riforma presentati da Pietro Pitati di Verona, Basilio Lupi e Antonio Lupi di Firenze, Giustino Ristori, Giovanni Tolosani di Colle Val D’Elsa, Filippo Fantoni, Giovanni Padovani e Juan Salon. Queste proposte furono respinte e l’attenzione si concentrò su un ingegnoso progetto di riforma del calendario che era stato elaborato da Luigi Lilio. Il progetto, presentato dal fratello Antonio, permetteva di mantenere l’equinozio di primavera in una data fissa e certa, il 21 marzo, e consentiva di determinare con precisione la data della Pasqua.
La Commissione accetta definitivamente il lavoro di Lilio che il 5 gennaio 1578 venne stampato in forma di Compendium e spedito dal papa alla comunità scientifica ed ai Principi cristiani, affinché esprimessero un preciso parere. Un ruolo importantissimo fu assunto da Vincenzo di Lauro, eccellentissimo medico e matematico, calabrese di Tropea che, secondo alcuni, coordinò i lavori della Commissione prima di Sirleto.
Antonio Lilio svolse un ruolo da protagonista promuovendo ed esponendo dettagliatamente alla Commissione il lavoro del fratello Luigi. Ma il suo ruolo non si limitò solo a questo e l’apporto da lui dato alla riforma del calendario fu di fondamentale importanza. Lo si deduce dalle significative parole del vescovo senese Alessandro Piccolomini che, durante il suo soggiorno a Roma nel 1574, discute a lungo della riforma con Antonio Lilio, divenuto suo amico. Piccolomoni afferma che i due fratelli scrissero insieme la riforma: "..molto spesso ebbi modo di parlare con l'esimio dott. Antonio Lilio, fratello di Aloisio Lilio; uomo anch'egli assai esperto in questo tipo di studi; proprio questi fu suo socio nella composizione del libro in cui è contenuta la nuova forma di calendario.." e dal manoscritto è stato ricavato il Compendium che conosciamo "..Certamente del libro di lui questo compendio è stato fatto, trasmesso a noi dalla tua serenissima altezza...”.
Un mese dopo aver decretato la riforma, il papa con il Breve del 3 aprile 1582, per compensarlo del lavoro svolto, concede ad Antonio e ai suoi eredi il diritto esclusivo a pubblicare il calendario per un periodo di dieci anni.Nel “Lunario Novo secondo la nuova riforma” stampato nel 1582 da Vincenzo Accolti, uno dei primi esemplari di calendari stampati in Roma dopo la riforma, si osserva in calce la firma autografa di Antonio Lilio e l’autorizzazione pontificia “et permissu Ant(oni) Lilij”. Il Breve venne successivamente revocato dal papa il 20 settembre 1582 per ritardi nelle consegne, non essendo Antonio in grado di far fronte alla crescente richiesta di copie che gli pervenivano. Tolti i diritti ad Antonio la stampa divenne libera.Una testimonianza significativa del ruolo svolto da Antonio è la sua immagine scolpita nel bassorilievo del monumento dedicato a Gregorio XIII situato nella basilica di San Pietro, nel quale Antonio Lilio, genuflesso, porge al pontefice il libro del nuovo calendario.
