En Sevilla adoptó el apellido del tío y realizó su aprendizaje con el apenas conocido pintor sevillano Luis Fernández.
En 1585 terminada su formación, arrendó una casa en la calle de los Limones, titulándose maestro pintor.
Sus buenas relaciones con el clero, la aristocracia y el poder municipal le proporcionaron una amplia clientela.
Participó en el túmulo levantado en Sevilla para la celebración de las honras fúnebres del rey Felipe II.
En 1610 emprendió un viaje a Madrid que le llevaría hasta octubre de 1611 y en el que hay constancia de su visita a El Escorial y Toledo, donde trató con El Greco.
Sigue las formas de los grandes maestros, pero representa las figuras y ropajes con una dureza estática.
Sin embargo, dada su dedicación al estudio, análisis y explicación del arte, Pacheco influyó mucho en la iconografía de la época.