Del 1614 al 1617 fou cantor al cor de la catedral de Spoleto. Aquest darrer any viatjà a Roma per estudiar amb Francisco Soto de Langa, Giovanni Maria Nanino i Francesco Soriano. El 1619 es traslladà a Florència, on gaudí de la protecció del duc Cosme II de Mèdici, i al cap de dos anys tornà a Roma. El 1622 fou admès com a soprano al cor papal, i posteriorment viatjà a Bolonya, Florència i Parma, ciutats on gaudí d’un gran èxit com a cantant. El 1626 interpretà La catena d’Adone, de Domenico Mazzocchi, a Roma. A Florència cantà en La Flora..., de M. da Gagliano, i, probablement, a Parma interpretà Mercurio e Marte, de C. Monteverdi. El 1642 estrenà, juntament amb Pasqualini, un altre castrat il·lustre, l’òpera Il palazzo incantato, de Luigi Rossi. Vittori fou un dels castrats més famosos de mitjan segle XVII, i també fou compositor i llibretista. Moltes de les seves obres s’han perdut, però per les descripcions contemporànies se sap que una de les obres escèniques més destacades fou el drama sacre Sant’Ignazio di Loyola (1640). El seu estil recitatiu no té, amb tot, la intensitat del de J. Peri o C. Monteverdi. Compongué també algunes peces religioses.