Fou deixeble de G. Staccioli (composició) i B. Molinari (direcció d’orquestra). La seva face-ta compositiva més coneguda és la de músic per al cinema. De totes les bandes sonores que compongué destaquen les que escriví per a les pel·lícules dirigides pel seu germà, el famós realitzador Roberto Rossellini, com L’uomo de la croce (1943), Roma, città aperta (1946) i Stromboli (1949). Exercí la crítica musical i publicà alguns notables llibres d’assaig, entre els quals Polemica musicale (Milà, 1962). Creador bàsicament de música per al teatre, en el seu catàleg sobresurt un important nombre d’òperes que entronquen amb la tradició operística italiana. Tot i ser hereu d’aquesta tradició, representada per autors com G. Puccini, en les seves obres també mostra una particular lectura de compositors com I. Stravinsky, A. Schönberg, A. Berg o P. Hindemith.