Nato da uno scalpellino di Cortona, si trasferì a Roma nel 1612 con il suo maestro, il pittore fiorentino Andrea Commodi. Realizzò gli affreschi con le Storie di Salomone (1625-26, Santa Bibiana)
Per i Sacchetti disegnò la villa del Pigneto (1626-36), oggi non più esistente; passò poi sotto i Barberini, per i quale realizzò la splendida Allegoria della Divina Provvidenza per il salone del loro palazzo in via delle Quattro Fontane (1633-39).
Nel 1634 divenne principe dell’Accademia di San Luca, e per l’istituzione rinnovò la chiesa dei Santi Luca e Martina (1634-50). Nel 1637 si trasferì a Firenze, dove realizzò gli affreschi in Palazzo Pitti nelle sale della Stufa, di Venere, di Giove e di Marte. Dieci anni dopo tornò a Roma e realizzò un altro capolavoro dell’architettura barocca: la chiesa di Santa Maria della Pace e la sistemazione della piazza antistante.
Tra le ultime opere si ricordano la chiesa di Santa Maria in via Lata e la cupola di San Carlo al Corso.