De 1276 à 1281, Arnau de Vilanova vit à Valence, ville où il possède des propriétés et où il semble bien établi. En 1281, le roi Pierre III le nomme médecin personnel, probablement grâce à l’évêque de Valence, Jaspert de Botonac, à qui Arnau a consacré une épître contre la nécromancie. Il commence donc une nouvelle étape à Barcelone, qui durera jusqu’au décès du roi (1285). Pendant cette période, il étudie l’hébreu avec Raymond Martin et traduit Galien de l’arabe au latin. Il est probable que sa traduction d’Avicenne date de la même époque, tandis que celle d’Abū al-Ṣalt semble antérieure. Après le décès du roi, qu’il a soigné tout au long de la maladie qui l’a conduit à la tombe, il reste lié au nouveau roi Alphonse en qualité de médecin, mais il retourne à Valence (entre 1285 et 1290), où il sera le médecin de l’évêque Jaspert.
Entre 1290 et 1300 environ, maître Arnau de Vilanova est professeur de médecine à Montpellier, à l’école de médecine alors la plus prestigieuse d’Europe latine, juste après la fondation de l’université en 1289, qui réunissait les écoles antérieures. Un grand nombre de ses œuvres médicales, certaines d’entre elles liées à l’enseignement et d’autres à la réflexion, peuvent être datées de cette période. Parmi elles, se trouvent des commentaires d’Hippocrate et de Galien, une adaptation de Galien, des traités de médecine théorique, des œuvres de pharmacologie et des livres d’aphorismes. En revanche, la plupart de ses œuvres de médecine pratique, qui comprennent quelques synthèses et quelques écrits spécifiques, ne peuvent être datées. La grande contribution d’Arnau a consisté à ne pas se limiter aux textes utilisés traditionnellement dans l’enseignement médical ou dans les encyclopédies médicales arabes, mais à introduire dans l’enseignement le dénommé « nouveau Galien », composé de traductions encore inconnues dans les universités européennes. La conception arnaldienne de la médecine comme une technique fondée sur le système des sciences médiévales l’éloignait d’une pratique empirique simple et, à la fois, tout en préservant son autonomie vis-à-vis de la philosophie naturelle. Ce galénisme renouvelé à Montpellier fut reconnu et officialisé par le nouveau curriculum approuvé par Clément V, avec le conseil d’Arnau, en 1309. Sans nul doute, le passage d’Arnau de Vilanova à Montpellier a laissé une longue empreinte, qui peut être suivie au moins jusqu’au XVe siècle.
