En 1544 se unió al ejército francés participando en la batalla de Cerisoles.

Ejerció como cirujano durante 20 años adquiriendo una gran experiencia en heridas por armas de fuego.

Además de la praxis médica, Botallo se dedicó a la investigación sobre la anatomía del corazón y vasos sanguíneos.

En 1560, en Lyon, se publicó su tratado sobre la cirugía "De curandis vulneribus sclopettorum" (reeditado en 1564, 1566, 1575, 1583) Basando el tratado en parte en trabajos anteriores similares, así como en su propia experiencia como cirujano militar.

En 1564 describió el agujero oval que lleva su nombre (descrito previamente por el cirujano italiano D. Arantsi).