Comenzó su aprendizaje con Jacopo Vignali a edad muy temprana, para después convertirse en aprendiz de Mario Balassi, a cuya muerte completó algunas obras que el maestro dejara inacabadas.

Su depurada técnica se hizo más compleja y sofisticada con la madurez, aunque su atormentada personalidad se hace más patente en su obra después de la década de 1640.

Inmerso en la larga tradición de la pintura florentina, Dolci fue inmune al nuevo estilo, atado a su escuela patria, rígida en su academicismo.

Wittkower lo describe como la versión florentina , en términos de temática religiosa, del romano Sassoferrato.

Fue criticado por invertir demasiado trabajo en cada una de sus pinturas, y por darle a sus carnaciones una apariencia más cercana al mármol que a la carne, un defecto en el que también cayó Agnolo Bronzino.