Cec des dels primers mesos de vida, les seves aptituds musicals l’inclinaren vers l’estudi de l’orgue. Ingressà a la Universitat de Salamanca, on cursà estudis de grec, llatí, arts i filosofia. L’any 1538 acompanyà a Roma l’arquebisbe Pedro de Sarmiento quan aquest fou nomenat cardenal. A la capital italiana s’ordenà de sacerdot i gaudí de la protecció dels papes Pau III i Pius IV. Romangué a Itàlia durant vint anys, ocupant càrrecs com el d’organista del virrei de Nàpols (1553-58). Retornà a Castella i fou organista de les catedrals de Sigüenza (1559-63) i Lleó (1563-67). Entre el 1567 i el 1584 ensenyà a la Universitat de Salamanca. La seva obra més important és De musica libri septem (Salamanca, 1577), on s’estudien profundament aspectes com el ritme i la mètrica, a més de les proporcions, la consonància dels intervals i el sistema de modes. Dins les pàgines d’aquesta extensa i erudita obra hi ha diverses peces musicals de caràcter tradicional.