Był włoskim malarzem, ilustratorem, projektantem i miniaturzystą. Jego sztukę można zaklasyfikować do stylów późnego renesansu i manieryzmu.
Urodzony w Weronie, był synem artysty Giovanniego Ermano Ligozzi i częścią dużej rodziny malarzy i rzemieślników. Po pewnym czasie spędzonym na dworze Habsburgów w Wiedniu, gdzie prezentował rysunki okazów zwierzęcych i botanicznych, został zaproszony do Florencji i stał się jednym z nadwornych artystów Medyceuszy.
Po śmierci Giorgio Vasariego w 1574 roku został szefem Accademia e Compagnia delle Arti del Disegno, oficjalnie patronowanej gildii artystów, która często była wzywana do doradzania przy różnych projektach. Służył Francesco I, Ferdinando I, Cosimo II i Ferdinando II, wielkim książętom Toskanii. Dla Medyceuszy ozdobił Grotę Tetydy w Kolosach Apenińskich. Został mianowany dyrektorem wielkoksiążęcej Galleria dei Lavori, warsztatu dostarczającego projekty dzieł sztuki wykonanych głównie na eksport: haftowanych tkanin i nowo popularnego medium pietre dure, mozaiki z kamieni półszlachetnych i kolorowych marmurów.
Malował freski przedstawiające epizody z życia św. Franciszka z Asyżu dla klasztoru Ognissanti. Namalował również płótno przedstawiające św. Rajmunda wskrzeszającego dziecko dla Santa Maria Novella i Męczeństwo św. Doroty dla kościoła Conventuali w Pescia. Jego ołtarze przedstawiają tłumy w zainscenizowanych pozycjach, okradzione z emocji; obrazy tchną akademicką stagnacją, typową dla florenckiego malarstwa epoki.
W swoich licznych rysunkach wykonanych piórem i pędzlem, przedstawiających obrazy religijne, mitologiczne lub heraldyczne, Ligozzi wykazał się większą oryginalnością. Najbardziej znany jest z przedstawień fauny i flory, które odzwierciedlają rodzące się naukowe poszukiwania Medyceuszy. Jego botanicznie poprawne przedstawienia roślin mogą nawet zawierać doskonale zaobserwowane systemy korzeniowe. Wśród jego dokładnych przedstawień zwierząt znajduje się świstak z gałązką śliwek (1605). Ligozzi otrzymał zlecenie stworzenia niektórych z przedstawień znajdujących się w encyklopedycznym katalogu wizualnym kolekcji roślin bolończyka Ulisse Aldrovandi (przechowywanym w Gabinetto Disegni e Stampe Galerii Uffizi). Można go opisać jako Audubona późnego renesansu we Florencji. Przypisuje mu się również sprowadzenie do Florencji bujniejszej palety kolorów z Werony.
A Marmot with a Branch of Plums, 1605, obecnie w Narodowej Galerii Sztuki USA (NGA 139309)
Ligozzi był wpływowy wśród niektórych późniejszych florentczyków, w tym Bartolomeo Bimbi. Wśród jego uczniów byli Donato Mascagni, znany jako Frate Arsenio, i Mario Balassi. Bratanek Ligozziego, Bartolommeo Ligozzi, również był malarzem. We Florencji współpracował przy niektórych projektach z Bernardino Poccettim. Zarówno Agostino Carracci, jak i Andrea Andreani grawerowali niektóre z jego dzieł. Zmarł we Florencji.