De origen florentino, se traslada a España cuando su hermano, Bartolomé, marcha a El Escorial en 1585 como ayudante de Zuccaro. Figura principal en el tránsito del manierismo contrarreformista al naturalismo en España, es en el Monasterio donde absorbe estos conocimientos de la mano de artistas como Zuccaro o Tibaldi. En 1599 actúa ya como pintor independiente, y en 1601 se traslada a Valladolid con la Corte, donde trabaja para el Duque de Lerma. Interviene en la decoración del Palacio del Pardo, y al morir su hermano en 1609, consigue el cargo de pintor del rey. Aglutina en torno suyo a algunas de las figuras más importantes del arte y la literatura del momento: Lope de Vega y Juan de Jáuregui entre otros. En 1633, publica sus Diálogos de la Pintura, en los que el deseo de elevar la categoría de la pintura y de asimilarla a la literatura y a otras artes liberales, hace de esta obra una heredera directa de los tratados manieristas; apareciendo también juicios que anuncian la estética barroca. Aunque su figura es eclipsada por la de Velázquez, continúa ocupando hasta su muerte un lugar destacado en el ambiente artístico.