En 1599-1600 i 1605-09 estudià amb G. Gabrieli a Venècia. Des del 1603 fou instrumentista de la capella reial de Cristià IV. Entre el 1611 i el 1614 estigué al servei de la reina Anna a la cort anglesa i el 1618 obtingué el càrrec de director assistent de la capella danesa. Pederson fou el compositor danès més important anterior a D. Buxtehude. Compongué trenta-un madrigals a cinc veus -compresos en dos llibres, publicats el 1608 i el 1611- en el modern estil italià posterior a L. Marenzio. La seva producció religiosa es limita a Pratum spirituale (1620), una col·lecció de música sacra que inclou versions polifòniques de melodies usades en la litúrgia de l’església danesa reformada, peces que revelen l’habilitat de Pederson per a l’escriptura polifònica. Escriví també dues pavanes per a violes.