Su padre era un mercader llamado Andrea di Simone Carnesecchi y su madre era Ginevra Tani.

[2]​ Con el transcurso del tiempo conoció en Roma al reformador español Juan de Valdés, aunque con más profundidad como teólogo en Nápoles, en 1540, siendo Carnesecchi atraído inicialmente por la admiración y aprecio expresados por su amigo Bernardino Ochino y su amiga mutua Giulia Gonzaga.

Por un tiempo encontró refugio con sus amigos en París, y desde 1552 se estableció en Venecia, liderando un partido de reforma en la ciudad.

Carnesecchi se encontraba en Venecia, cuando las noticias le llegaron, y huyó a Florencia, pensando que estaría seguro, no obstante, fue traicionado por el Gran Duque Cosme I de Médici, quien buscaba agradar y obtener los favores del Papa.

[5]​ En el transcurso del juicio, Carnesecchi intentó justificarse y defenderse ante la inquisición para evitar la sentencia de muerte.