Es coneixen molt poques dades sobre els inicis de la seva carrera musical. Després d’estudiar amb Adriaan Willaert, s’instal·là a Ferrara, on entrà al servei del cardenal Hipòlit II d’Este. Exercí de tutor musical de diversos membres de la família del duc Hèrcules II d’Este. La seva primera publicació musical fou un llibre de madrigals a cinc veus editat a Venècia el 1546. Poc després acompanyà el seu patró a Roma, on romangué alguns anys. El 1551 participà en un tens debat amb el teòric portuguès Vicente Lusitano sobre els gèneres de la música de l’antiga Grècia (diatònic, cromàtic i enharmònic) i la seva aplicació a la música contemporània. Tot i que la controvèrsia es decantà en contra seva, publicà les seves teories en un tractat: L’antica musica ridotta alla moderna prattica (Roma, 1555). Dissenyà i construí instruments musicals apropiats per a la interpretació musical segons tots els gèneres. El 1563 abandonà el servei del cardenal per incorporar-se com a mestre de capella a la catedral de Vicenza. Uns quants anys més tard marxà a Milà.