Estudià gramàtica, teologia i filosofia a Sevilla, i entre el 1636 i el 1639 es graduà en drets civil i canònic a Salamanca. L’any 1659 aparegué a Anvers la seva primera obra, de caràcter jurídic: De exilio. Sive exilii poena antiqua et nova, exulumque conditione et iuribus; i aquest mateix any, Felip IV el nomenà agent a Roma dels regnes peninsulars, del de les Dues Sicílies i del ducat de Milà, i després apoderat de la Inquisició d’Espanya. A Roma reuní una biblioteca particular d’uns 30 000 volums i acabà la seva obra magna Bibliotheca Hispana Nova (1672) i la Bibliotheca Hispana Vetus (1696), en les quals recollí dades sobre els escriptors hispànics des d’August fins el 1672. A més de les obres assenyalades, escriví un estudi crític contra uns falsos cronicons que pretenia d’haver descobert, al final del s XVI, el P. Roman de la Higuera. L’obra restà inèdita fins que l’erudit valencià G.Maians la publicà amb el nom de Censura de historias fabulosas (1742), juntament amb diverses cartes igualment de Nicolás Antonio, del qual ja, anteriorment, Maians havia publicat un epistolari. Nicolás Antonio deixà obres manuscrites, com la Bibliotheca Hispano-Rabinica, de la qual són conservats, segons Maians, uns apunts a la Biblioteca Nacional de Madrid, i Libertas seu de libertis tractatus, de la qual fa menció a De Exilio, però de localització desconeguda.