Он входил в число студентов коллегии Монтанум, куда определялась большая часть датских и нидерландских студентов. Особенностью коллегии было то, что философское обучение в ней велось по сочинениям Фомы Аквинского, тогда как в других коллегиях главным авторитетом оставался наиболее известный кёльнский схоласт – Альберт Великий. К концу 1536 г. Пётр Канизий получил степень бакалавра искусств, в 1538 г. стал лиценциатом, т.е. приобрёл право преподавать на факультете искусств. Во время обучения в Кёльне Пётр Канизий жил в доме теолога Андреаса Херля близ церкви мученика Гереона (Санкт-Гереон). Здесь собирался кружок богословов и священников, по своим религиозным убеждениям близких к движению Devotio moderna. Особое влияние на Петра Канизия оказал часто бывавший в доме католический пресвитер Николаус ван Эссе (1507–1578 гг.), духовный наставник общины бегинок, возглавляемой представительницей католического мистицизма Марией ван Ойстервейк (ум. в 1547 г.). Под влиянием частых бесед с Николаусом ван Эссе, которому Пётр Канизий отводил главную роль в деле своего духовного становления, в конце 1530 гг. он всё чаще стал задумываться о том, чтобы избрать для себя монашеский путь или стать священником. Одно время Пётр Канизий намеревался поступить в монастырь картузианцев (монастырь мученицы Варвары) в Кёльне, однако ему было отказано из-за юного возраста, слабого здоровья и отсутствия родительского согласия. Отец хотел видеть Петра Канизия преуспевающим светским или церковным юристом; в Неймегене он вёл переговоры о предоставлении ему бенефиция. По настоянию отца Пётр Канизий в начале 1539 г. отправился изучать каноническое право в Лёвен, однако пробыл там недолго. В начале 1540 г. он вернулся в Кёльн, по-видимому, уже окончательно приняв решение отказаться от мирской карьеры. Несмотря на это Пётр Канизий не стал поступать в какой-либо монастырь, а решил завершить образование и получить степень доктора теологии. В мае 1540 г. он стал магистром искусств и вскоре приступил к занятиям на теологическом факультете. Особое внимание уделял изучению Священного Писания и сочинений церковных писателей, преимущественно духовно-мистической направленности. Об интересе Петра Канизия к католической мистике и монашеской духовности свидетельствуют тесные отношения, сложившиеся у него во время жизни в Кёльне с картузианцами, приором которых был Герхард Калькбреннер (ум. в 1566 г.), а его помощником – известный аскетический писатель того времени Иоганн Юстус фон Ландсберг (ум. в 1539 г.). Исследователи полагают, что именно по побуждению картузианцев Пётр Канизий подготовил издание на немецком языке проповедей и других сочинений знаменитого мистика первой половины XIV в. Иоганна Таулера;в основу издания были положены рукописи, хранившиеся в кёльнском монастыре доминиканцев (1543 г.; издание было осуществлено под именем Петра Новиомагского; некоторые исследователи сомневались в причастности к нему Петра Канизия, однако в настоящее время считается, что он мог быть издателем). В 1542 г. Пётр Канизий познакомился с испанским иезуитом-послушником Альфонсо Альваресом, который прибыл в Кёльн для обучения в университете.