Membre de la noblesa florentina, el seu primer recull poètic conegut és del 1579. Formà part de l’Accademia degli Alterati, i freqüentà el cercle artístic format pel comte Giovanni Maria Bardi, principal promotor de la Camerata Fiorentina, on fou concebuda l’òpera i d’on sorgiren els primers exemples d’aquest gènere. Rinuccini col·laborà amb Bardi en els textos dels intermedi en ocasió de les noces del gran duc Ferran I (1589), i el 1598 s’estrenà la que és considerada la primera òpera, Dafne, amb llibret de Rinuccini i música de Jacopo Corsi i Jacopo Peri. Aquesta obra fou seguida, entre d’altres, per Euridice (1600). Associat amb Claudio Monteverdi, escriví els llibrets d'Arianna (1608) i la Mascherata dell’Ingrate (1608). Rinuccini fou un dels introductors del recitatiu i una de les seves aportacions principals és l’adaptació de les innovacions dels poetes del seu temps, com ara Torquato Tasso o G.B. Guarini, per a una interpretació musical. Per als arguments i els personatges s’inspirà sobretot en la literatura clàssica, per bé que hi introduí modificacions substancials, com ara el final feliç -moltes vegades forçat-, en contrast amb la fatalitat dels seus models tràgics. Rinuccini escriví també sonates, cançons i madrigals.