Estudió a las órdenes del organista y famoso madrigalista Luzzasco Luzzaschi en Ferrara.

Escribió un gran número de obras para órgano y clavicémbalo, incluyendo tocatas, caprichos, fantasías, canciones, ricercare (nombre genérico para cualquier pieza con contrapunto), danzas y variaciones.

Su música vocal incluye misas, motetes y madrigales.

Su música instrumental es menos conocida, pese a la importancia del Primer volumen de canciones para tocar con cualquier instrumento, publicado en 1628.

Frescobaldi fue uno de los inventores de la concepción moderna del tempo y su música tuvo una gran influencia en compositores posteriores, como Johann Jakob Froberger y Johann Sebastian Bach.