Por supuesto  pasó su infancia en Gravedona, realizando sus estudios musicales con claro beneficio en el Collegio Gallio, Como, pues ya en 1650 obtuvo  el cargo de organista de la Basílica de San Fedele en Como, habiendo pronunciado los votos sacerdotales en 1646. En marzo de ese año es listado allí como cantante en SS Annunziata, y desde febrero de 1650 a 1657 fue organista de San Fedele.

Frontispicio de la edición de "Inni a voce sola", Op 4 de Carlos Donato Cossoni - 1668

Fue durante su estancia en Como, terminada en 1657, como prueba la exitosa elección del nuevo organista Antonio Pellegrini, que Cossoni se destacó con algunas composiciones, como el “Miserere” y el “Sonetto sopra la morte”, en el que la sofisticación estilística, compitiendo con la claridad compositiva, se  mezclan en forma que, por la integridad de los resultados, puede competir con la mejor evidencia de la música lombarda de la época. Desde 1662 a 1670 fue primer organista de San Petronio, Bolonia. En 1666 su nombre aparece en la lista de los músicos elegidos por el conde V. M. Caretti para formar parte de la Academia Filarmónica, siendo por lo tanto uno de los miembros fundadores, llamándose a sí mismo 'Accademico faticoso'.

Durante los años 1660  Cossoni  cambia de género y compone dos acciones dramáticas: “L’Adamo”  (1663) y “La Dina rapita” (1668). En la página de título de su Op.11 (1671) todavía se describe como primer organista de San Petronio, pero en la dedicatoria se refiere al éxito que alguna de su música había disfrutado en Milán, donde había estado ‘haciendo música' en la iglesia ducal de Santa María della Scala. Hacia fines de 1671 se había trasladado a Milán y luego es mencionado allí en 1675 como maestro de coro del Príncipe Trivulzio. El 5 de diciembre de 1684 llegó a ser maestro de coro de la Catedral de Milán, puesto que  ocupó hasta 1692. Antes de 1684 se hizo canónigo de la iglesia colegiada de San Vincenzo en Gravedona, donde parece haber pasado partes de cada año y de la que se retiró después de dejar Milán.

Edición discográfica de "Il Sagrificio d'Abramo" de Carlo Donato Cossoni

Después se quedó permanentemente en Gravedona, donde murió el 5 de marzo de 1700, como lo demuestra su certificado de defunción. Fue enterrado en la iglesia de los Santos Rocco e Vittorio o en la de los Santos Gusinano e Matteo. Legó a la iglesia de los Santos Rocco e Vittorio, como certiflca su testamento, una rica colección de pinturas, hoy perdidas, después de la demolición del edificio. Muchos de sus manuscritos terminaron en el monasterio de los monjes benedictinos de Monte Valdo en Suiza. Sus libros, por otra parte, al parecer de gran valor, tocaron en suerte a un maestro di cappella de la catedral de Como.

La mayor parte de la música que se sabe que compuso durante sus años en Bolonia fue impresa. Mucha de su música posterior, sin embargo, sobrevive en una colección de manuscritos autógrafos (muchas con el lugar y fecha de composición) que dejó al Monasterio Benedictino de Monte Valdo, Suiza; la última obra en la colección está fechada en agosto de 1699. Su música sacra, que forma la mayor parte de su producción, abarca una amplia gama de recursos estilísticos y técnicos que van desde cantus firmus, misas canónicas y salmos a través de obras poli corales hasta motetes para voz sola y conjunto pequeño con continuo.

Músico de indudable valor, puede ser inserto, en cuanto a la evaluación de su obra, entre las figuras más interesantes del barroco, en cuanto al gusto por la organización sintáctica de la música y y a la exquisita factura de la melodía. Tienen particular relieve en el cuerpo de las composiciones de C. aquellas profanas como las "Canzonette" o las "Cantate", que encajan válidamente en el marco de la música de cámara barroca. Él, a pesar de que sigue los temas típicos de la época, incluso en la elección del texto - el lamento de Aminta en  la “Cantata a voce sola per soprano”. "D'un ruscello in su la riva" es un ejemplo -logra siempre, por la justa calibración de los acentos, por la seguridad de la invención y por el señorial logro cultural, evitar las entonaciones banales o el estrecho epigonismo de muchos de sus contemporáneos.