Depois de terem sido expulsos de Salvador, os holandeses voltaram-se contra Pernambuco, outra capitania brasileira que prosperava com a produção de açúcar. Em 1630, uma expedição holandesa formada por 65 embarcações e 7280 homens atacou Olinda|1|. Com essa força, os holandeses conseguiram conquistar Olinda em 14 de fevereiro de 1630.
Com a invasão holandesa, Maurício de Nassau foi indicado para administrar a colônia holandesa no Nordeste.[2]
Entre 1630 e 1637, os holandeses estenderam o seu domínio pelo Nordeste brasileiro e conquistaram regiões como a Paraíba e o Rio Grande do Norte. Para isso, contaram com a preciosa ajuda de um colono chamado Domingo Fernandes Calabar. O conhecimento que ele tinha da terra foi crucial para o sucesso dos holandeses.
A partir de 1637, foi enviado pela WIC o alemão Maurício de Nassau para administrar a colônia holandesa. Ele era um militar e foi indicado para assumir o cargo e aqui permaneceu até 1643. A administração de Nassau foi um momento importante para o estabelecimento dos holandeses no Brasil.
Maurício de Nassau realizou inúmeras ações para o desenvolvimento da colônia. Ele procurou recuperar a economia açucareira de Pernambuco ao vender engenhos que tinham sido abandonados durante a guerra entre portugueses e holandeses e procurou estabelecer algumas normas para a melhoria da vida, como a obrigatoriedade de se plantar mandioca, proibição de se jogar lixo nas ruas, entre outras medidas.
Maurício de Nassau também incentivou a vinda de cientistas e artistas para o Brasil. Os cientistas promoveram uma série de estudos sobre a fauna e a flora locais, assim como estudaram doenças tropicais que atingiam a população. Os artistas, por sua vez, retrataram o modo de vida local, alguns retratando paisagens do cotidiano, enquanto outros retratavam indígenas e escravos que habitavam a região.