Frontispicio de la primera edición de "Le Nuove Musiche" de Giulio Caccini - 1601

En 1560, Cosimo de Medici quedó impresionado con su talento y se lo llevó a Florencia para que siguiera sus estudios musicales bajo su patrocinio. Fue discípulo de Scipione della Palla para canto y laúd, y alrededor de 1564 entró en la corte del Gran Duque de Florencia como músico, cantante e instrumentista.

En 1575, se vio envuelto en un turbio asunto amoroso. Encargado por Bernardino Antinori de hacer llegar una carta de amor a Eleonora de Toledo, entregó la misiva a Piero de Médici, quien la asesinó. Probablemente se dirigió entonces a Ferrara. Hacia 1578 se casó con la cantante Lucia Gagnolanti, con la que tuvo tres hijos: Pompeo, nacido en 1580 y que llegó a ser pintor y cantante, Francesca y Settimia, que se dedicaron también al canto y la composición. En 1579 Caccini cantaba en la corte de Médici como tenor y se acompañaba con la viola. Cantó en varios espectáculos, incluyendo bodas y ceremonias de estado, tomando parte también en los espectáculos musicales, dramáticos y visuales precursores de la ópera.

Miembro de la Camerata Fiorentina, fue uno de los principales representantes del estilo llamado 'recitar cantando'. Desde 1580 hasta 1592, frecuentó con perseverancia el círculo (camerata) del conde Giovanni de Bardi - erudito mecenas que reunía en su palacio florentino los mejores espíritus y los más ilustres talentos y que fue su protector. Fue, con Jacopo Peri, uno de los compositores titulados de la camerata: ambos dejaban oír obras compuestas según los nuevos principios, en un estilo monódico, esencialmente dramático, que se llamó stile rappresentativo.

Frontispicio del libreto de la ópera "L'Euridice" - 1600

Su esposa Lucia murió cuando sus hijos aún eran pequeños y posteriormente Giulio se casó por segunda vez y se trasladó con toda su familia a Florencia. Les enseñó  música a su mujer Margherita y a sus hijos, y dio conciertos en su compañía en diversas cortes, como la de Francia (entre 1604 y 1605), como cantante, arpista y violista.

Durante las dos últimas décadas del siglo XVI continuó sus actividades como cantante, profesor y compositor. Enseñó a docenas de músicos a cantar su nuevo estilo, incluido al castrato Giovanni Gualberto Magli, que cantó el papel protagonista en la ópera de Monteverdi, Orfeo.

El nuevo stile rappresentativo nacido en Florencia pronto se hizo popular en el resto de Italia. Florencia y Venecia eran los dos centros más progresistas en Europa al final del siglo XVI, y la combinación de innovaciones musicales de cada ciudad dio lugar a lo que posteriormente se conoció como el estilo barroco.

Edición discográfica de obras de Giulio Caccini

En 1600, colaboró con Jacopo Peri en la puesta en música de “L'Euridice” de Ottavio Rinuccini, pieza encargada con ocasión del matrimonio de Enrique IV y María de Médici, y representada en 1600 en el Palazzo Pitti; en 1602, cada uno acabó esta obra por su parte. "L'Euridice" es uno de los primeros modelos de ópera.

Siempre en 1600, Caccini compuso la música de “Il Rapimento di Cefalo” de G. Chiabrera, del cual sólo el coro final fue conservado y publicado en la “Nuove musiche” de 1601; todas las demás obras que datan de este período se han perdido. Publicó también dos colecciones de arias, madrigales, canzoni, sonetos y scherzos de estilo monódico: “Fuggilotio musicale” (1613) y “Le Nuove Musiche e nuova maniera di scriverle” (1601, reeditada en 1614).

En 1600 Caccini sustituyó a Cavalieri como director musical de la corte de los Medici y, aparte de algunos viajes (pasó unos seis meses en la corte francesa en 1604-5), permaneció en Florencia el resto de sus días. Aunque es recordado por su colaboración en los primeros experimentos operísticos, su importancia reside, principalmente, en su influyente colección de canciones, “Le nuove musiche” (1601), y su magnifico prólogo en el que expone los principios y métodos de la nueva monodia.