.Formatosi a Firenze con il pittore manierista Santi di Tito, passò nella bottega di Camillo Mariani. I suoi principali modelli furono i grandi scultori attivi a Firenze nel Rinascimento, come Donatello, Michelangelo e Giambologna. Il suo primo capolavoro fu l’Annunciazione per il Duomo di Orvieto (1603-08). Nel 1612 si trasferì a Piacenza dove realizzò i due monumenti equestri per Ranuccio ed Alessandro Farnese per la piazza principale della città, oggi nota come Piazza dei Cavalli proprio per la presenza delle due sculture. Dal 1629 tornò a Roma e completò la splendida statua, iniziata in gioventù, della Santa Marta per la Cappella Barberini in Sant’Andrea della Valle. Nel 1634 realizzò il bellissimo Battesimo di Cristo, nato per San Giovanni dei Fiorentini, ma mai collocatovi, fu in seguito posto su Ponte Milvio (oggi è a Palazzo Braschi). Nel 1640 terminò la Santa Veronica per uno dei pilastri della cupola di San Pietro in Vaticano, da considerare il suo capolavoro della vecchiaia. Pur se criticata da Bernini, che spesso entrò in collisione con Mochi, infatti, la statua fu molto apprezzata dal pontefice Urbano VIII e da molti altri artisti.