Entra dodicenne nella bottega di Baccio Bandinelli e nel 1537 ha la possibilità di collaborare con Jacopo Sansovino a Venezia nella costruzione della Libreria Marciana; nel 1544 si reca a Padova dove si occupa del palazzo e del mausoleo di Marco Benavides mentre a Roma realizza le tombe di Antonio e Fabiano del Monte in San Pietro in Montorio (1553) e collabora con Vasari al ninfeo di Villa Giulia (1552-53). A Firenze è nominato artista di corte da Cosimo I e come tale porta a termine il vestibolo della Biblioteca Laurenziana, su disegni di Michelangelo; nel 1559 vince il concorso per la fontana del Nettuno in Piazza della Signoria e, poco dopo, lavora all’ampliamento di Palazzo Pitti (1560-77) e alla costruzione del ponte a Santa Trinita. Tra le opere tarde si ricordano il progetto per palazzo Ruspoli e per il Collegio dei Gesuiti a Roma nonché la ristrutturazione del palazzo degli Anziani a Lucca. È sepolto nella chiesa fiorentina di San Giovannino degli Scolopi, di cui aveva curato la riedificazione, insieme alla moglie, la poetessa Laura Battiferi, ritratta da Bronzino in un celebre ritratto in Palazzo Vecchio.