Colombini era hijo de un farmacéutico; Fétis dio su fecha de nacimiento como 1573. No hay muchas noticias acerca de su infancia, excepto que quedó huérfano a corta edad y fue enviado a Padua por un protector anónimo que había intuido sus dotes musicales naturales. En Padua Colombini pronto llevó a término sus estudios llegando a la maestría técnica que le permitió ser apreciado en los círculos musicales de la ciudad. En una fecha no precisada ocupó el puesto de organista en la iglesia de los ermitaños en Padua, a continuación, desde 1623 hasta 1671 fue canónigo de la iglesia de San Pietro in Massa-Carrara. Durante el mismo período había ocupado el cargo de organista, como atestigua claramente el título de su colección de " Missae et motecta" de 1620: "a Massa principis Maioris Ecclesiae eiusdem loci Organistae". Además, en una carta de diciembre de 1618 del duque a su esposa en Génova, este se expresa positivamente acerca de su nuevo organista. 

Edición discográfica de "Concerti ecclesistici" de Francesco Colombini

Colombini se había hecho al parecer un nombre por la publicación de dos motetes incluidos en su colección "Sacrae Cantiones" (aparecida en Venecia en 1615 por el editor Ricciardo Amadino). La obra de Colombini se puede ver asociada con los intereses musicales de la corte del duque Carlo Cibo Malaspina de Massa y Carrara. Este promovió de manera especial  la música, el teatro y el arte en su capital. Las sucesivas colecciones de Colombini que aparecieron más de una vez, tanto en Venecia como en las editoriales de Amberes muestran la antigua admiración por su música. Varias de sus misas y motetes están listadas en los archivos de la Catedral de Malta. Su "Secondo libro de Madrigali concertati", con versos poéticos de Giovanni Battista Guarini, está dedicado a la hija de su benefactor, Vittoria Cybo. 

Algunas dudas sobre la autoría de Colombini aparecen en las obras de teclado (correnti, canzoni, sonatas, 'ecchi' in intabulatura) en un manuscrito alemán de Turín, aunque aquí está anotado el nombre Colombini, pero el compositor posiblemente podría ser Francesco Colombano, organista de la iglesia en Gallarate.

Como se desprende de las diversas ediciones y reimpresiones de las composiciones también publicados en el extranjero, Colombini disfrutó en su tiempo de una buena reputación; pertenece a la fila de los compositores italianos que especialmente en la producción religiosa ilustraron la evolución del estilo concertato que se consolidó en la primera mitad del siglo XVII.