孙元化抵关后，在城头四周设红夷炮50余具和灭虏炮2000余具，由于布置甚为严整，令入关后所向披靡的后金军队不敢攻坚。除“安辑关外八城”外，他还“斩获虏首八百有奇”。三月，以功加山东按察副使；五月，兵部尚书梁廷栋破格荐用孙元化为登莱巡抚，除巡抚登州、莱州和东江外，兼恢复金、复、海、盖四州之责。孙元化成为明末拥有兵权的奉教人士中职衔最高者。他还于四年二月推荐教中好友王征任辽海监军道，加上原本就在其麾下的将领张焘，遂形成一支天主教色彩颇重的领导阶层。孙元化所率部队在登莱共有8000人，在东江各岛有3万余兵。(102)
    崇祯三年五月，明军在恢复滦州一役中大获全胜，西炮即曾在攻城中扮演重要角色，孙元化指称：“臣依西法制护炮器物，全付参将黄龙，授以用法，分以教师，卒用复滦。”当时元化“自配药弹，自备车牛”，将西洋大炮的炮队交付黄龙，并令千总吴进胜专管，并总结道：“攻滦首功为黄龙营，龙营得力在西洋炮”。(103)不久，孙元化部队借助西洋大炮，又收复了遵化、永平、迁安三城。这些胜利不仅使后金全面撤回关外，也使明廷备受鼓舞。(104)此后，后金将进攻重点转向东江，企图拔除此一牵制后方的芒刺。故孙元化调集军队守卫皮岛，其中即包括公沙等数名澳门来的铳师。
    四年六月，赞画副总兵张焘督率公沙等部队，以西洋大炮在东江一带击败后金。何大化记载皮岛之役说，中国军队“与骁勇善战的葡人团结一致，不仅成功抵御了鞑靼人的进攻，且在战场上奋勇作战，大获全胜，所有人都将这一胜利首先归功于葡国统领及其铳师。胜利的消息传到朝廷，朝廷上下一片欢腾，皇帝尤其赞扬了葡国士兵；他看到仅七八名葡兵便成功抵御了敌人，且鼓舞了中国军队，增加了其必胜的信念，故重奖他们……鞑靼人撤退并放弃了一座他们已占领约六个月的边境城市。”(105)韩云记此事说：“公沙等在京者，后为登抚（按：即孙元化）调用，麻线馆（按：在皮岛附近）之捷，击死奴酋七百余人。”(106)均突出了葡兵西炮在此次大捷中所发挥的作用。
    对于此次胜利，明朝官员多有称颂，如张焘禀称，公沙等葡籍铳师曾于六月十七日驾船在朝鲜的宣川（近鸭绿江口）一带，以西洋炮对抗后金的部队，“计用神器十九次，约打死贼六七百官兵”。皮岛总兵黄龙颂扬此捷是“十年以来一战”，辽东巡抚丘禾嘉更形容此役乃“海外从来一大捷”。但有趣的是，包括《崇祯长编》、《国榷》、《满文老档》在内的明清原始文献均未记载此役，西文文献亦未记载歼敌人数。明军虽大有可能凭借西洋炮和葡籍铳师，在海上取得局部胜利，但张焘等人所宣称的杀伤人数，则有夸大之嫌。(107)当时兵部尚书熊明遇对此诸人口中所谓的“大捷”，初持未之信的态度，在题本中云：“臣因念东岛昔年假捏塘报，装饰俘级，内廷视为固然。臣止图克敌，不望居功，故未尝为将士一言求叙。”(108)
    依照兵部文件，孙元化于崇祯四年六月收到“斑鸠铳二百门、鸟铳一千门、藤牌五千面、刀一千口、长短枪各一千杆及放铳事件”，并将“造铳匠作并放炮教师共五十三员名”纳入编制。这些武器应均是由三年四月再度奉派返澳招募葡兵的陆若汉所措办（详见下节），并由“广东管解西洋兵器官”林铭和马宗舜直接运至登州，(109)因其品名和数量，恰与徐光启在三年四月所上《闻风愤激直献刍荛疏》中的请求如出一辙。(110)查该“造铳匠作并放炮教师共五十三员名”当中，包含有“红炉、铜铁、牌木各匠共二十五名”，知其余的28名或均属“放炮教师”，他们很可能就是公沙的队伍。(111)
    四年八月，关外重镇大凌河城被围，黄龙奉命派张焘率公沙等澳人以及川兵一营，驾船从三岔河口一带（今营口市附近）登陆，希望会同孔有德部队牵制后金；十月，公沙等人遭飓风，行李及兵器尽失，遂“力乞回澳”。(112)当时，孙元化因东江兵变频仍，且无力牵制后金，意欲将军民撤回，(113)但黄龙却托辞不愿离开，张焘则奉命率舟师1300人先撤。(114)这批远赴东江助战的澳人，或追随张焘于稍后不久返回登州。十月二十一日，徐光启上疏有云：“其西洋统领公沙的等，宜差官星夜伴送前来。”而在奉旨后开送兵部的文件中则称“其统领、教士俱在登莱”。(115)知在十月下旬或稍后不久，陆若汉及公沙应均在登莱。
    九月，孙元化命游击孔有德率辽兵赴援，但因孔有德所率的辽丁与山东当地人屡有摩擦，不幸爆发吴桥兵变。葡文文献记载此次兵变原由说：“巡抚孙意纳爵（即孙元化）派遣一支精锐部队增援，这支部队受过葡萄牙人的训练，善用火器。在所经过的村庄（即吴桥县属的村庄）中，受到当地官员的欺辱，一怒之下，冲进村庄，杀死官员，大肆抢劫，瞬间变成了亡命之徒。”(116)与中文文献所述基本一致，唯此处强调孔有德所率领的这支精锐部队曾受葡国铳师的训练。十二月，孔有德率叛军攻抵登州城外，孙元化至此仍未放弃招抚的念头。五年正月，由于形势所迫，孙元化带领登州官兵，在公沙等葡兵的协助下，对叛军进行猛烈回击。不料副总兵张焘所属之辽兵一半投降，又有耿仲明等辽人在城中内应，登州终于被攻陷。(117)
    在此役中，公沙等多名葡兵阵亡，何大化记载：“在叛军攻城之时，葡兵用火器歼灭了很多人；统领公沙非常英勇，在城楼上向敌人投掷一些用来装火药的铁锅时中箭，并于次日伤重不治。在战斗中，另有12名葡兵阵亡。由于缺少了这些葡兵，城内叛军遂将城门打开，让城外叛军入内，造成重大伤亡。”(118)而同在城中的陆若汉，趁乱带着3名葡人及11名傔伴越城墙逃脱，并历尽艰险返回京城，向皇帝奏明整个事件的经过。
    据中文文献，负责教习火器的澳人有12名在城陷时捐躯，另有15人“重伤获全”，与何大化的记载基本一致，唯战死之葡人数目少1人。五年四月，死难的统领公沙经兵部尚书熊明遇疏请追赠为参将，副统领鲁未略赠游击，铳师拂朗·亚兰达赠守备，傔伴方斯谷等9人赠把总，其余诸人则命陆若汉护送回澳门。(119)随后，皇帝谕旨厚葬公沙等捐躯之人。(120)
    从崇祯三年正月初抵京至五年正月的登州保卫战，葡国铳师为明朝效力整整两年；若从这批铳师队伍自澳门出发之日算起，则他们共计在华三年又三月有余。这期间，他们入涿保涿、京城演炮练兵、投入东江战事，可谓尽职尽责。但讽刺的是，这批曾颇受质疑（详下节）的西洋铳师队伍，最终竟有近半数死于受过他们训练的军队之手！
    皇帝原本亦打算赐予陆若汉荣誉头衔，但他碍于教士身份没有接受。应陆氏之请，兵部以皇帝之名向他们颁发一份文书，赞扬澳门在保卫国家方面的贡献，并授予其许多特权。(121)陆若汉于崇祯五年十二月返抵澳门，(122)他在稍早曾撰成《公沙效忠纪》一书，并托祝茂善向汪秉元（万历四十四年进士）索序，惜此书或已佚。(123)陆若汉藉由引进西人西铳一事，帮助天主教会在华取得了不少发展空间。龙华民即在修士丘良厚的协助下，使22名太监领洗，每周还在宫里的一座小教堂主持弥撒。(124)