Первым учителем Фра Бартоломео был Козимо Росселли; предстоящим своим творческим развитием Фра Бартоломео должен исследованию произведений Леонардо да Винчи.
Ревностный сторонник Савонаролы, Фра Бартоломео после катастрофической кончины последнего в 1500 г. поступил монахом доминиканского монастыря Св. Марка во Флоренции и навечно отказался от искусства, к которому, но, возвратился потом.
Положительное воздействие оказал на Фра Бартоломео юный Рафаэль, прибывший в 1504 г. во Флоренцию. В свою очередь Рафаэль познакомился с творческим опытом существенно более зрелого Фра Бартоломео, в особенности в отношении колорита. Оба мастера до конца жизни были связаны узами тесноватой дружбы.
Фра Бартоломео погиб 1517 г. во Флоренции. Во Флоренции находятся большая часть его работ, в особенности в галерее Палаццо Питти: изображение евангелиста Марка и «Воскресение». Обе картины отличаются возвышенностью плана и красотою выполнения. Во флорентийской академии хранятся фрески Фра Бартоломео, в Лукке находится его «Madonna della Misericordia», в Безансоне другая, более восхитительная по выполнению, «Мадонна», и, в конце концов, в Вене, в Бельведере, хранится одно из наилучших его произведений — «Введение во храм». Соответствующими чертами этого мастера следует признать искренность чувства, возвышенное настроение и роскошную простоту, соединенную с наивностью.