Al principio de su carrera como músico Masini estuvo al servicio del cardenal Girolamo Buonvisi, obispo de Lucca, y desde 1664 ligado a Ferrara, como se refleja en la dedicatoria de los folletos de dos de sus obras importantes: "Il giuditio delle stagioni", concierto musical representado en la solemnidad de la Ss.ma Annuntiata, celebrada por las escuelas de Santa María Cortelandini (libreto de B. Beverini; Lucca 1663), del cual Masini puso música a la cuarta parte (las tres primeras fueron compuestas por M. Bigongiari), y la ópera "L'Eumene" (libreto de A. Passarelli), puesta en escena en Ferrara, en el teatro Bonacossi en San Stefano, en 1666. Probablemente al final de la legación ferraresa del cardenal Buonvisi (mayo de 1667), Masini se estableció en Roma.

Aquí, el 3 de agosto de 1671, a través de una escritura - en la que es mencionado como "Antonius Masinus fil[ius] q[uondam] Matthei florentinus musicus en Urbe" - se le contrataba durante seis años para mantener al joven Paolo Nannini de Viterbo y a "enseñarle tanto a tocar los címbalos como enseñarle a escribir [...] instruirlo en el ejercicio y las virtudes de la música con todo afecto y diligencia" y para proporcionar "pro conservatione vocis" todos "los gastos que sean necesarios tanto para la operación de castradura, como para hacerlo medicar". El 1 de mayo de 1674 fue nombrado maestro de capilla de San Pedro en el Vaticano, conservando el cargo hasta su muerte.

En aquellos años también estuvo activo como maestro de capilla de la Hermandad de la Santa Casa di Loreto dei Marchigiani, en la iglesia de San Salvatore en Lauro. Aquí, de hecho, dirigió algunos oratorios en la Cuaresma de 1674, por la que recibió una suma total de 100 coronas. Por la misma hermandad el 3 de febrero de 1674 se le pagó por una misa de réquiem en memoria de Valentino Saluzzi; el 24 de marzo de 1674 por "cuatro voces y un organista" contratados para la Semana Santa y "por ocho lamentaciones", y el 19 de diciembre de 1674 por la música del aniversario de la marquesa Girolama Pallavicini Montoro.

En la Cuaresma del Año Santo 1675, en el oratorio de la Compagnia della Pietà della Nazione fiorentina en San Giovanni dei Fiorentini, fueron ejecutados ocho oratorios de Masini (“La morte di Saul”, “Sommersione di Faraone”, “Ieft”, “San Eustachio”, “Santa Dorotea”, “Sposalizio di Salomone”, “Sacrifizio d’Abram” y “Tobia”)como parte de un ciclo extraordinario que incluía a catorce de los mejores compositores activos en Roma en ese momento (G. A. Bernabei, A. Melani, B. Pasquini, A. Stradella). Aunque sólo la primera de estas partituras ha sobrevivido, por una "nota de los  instrumentos utilizados en el oratorio [...] en el cuarto domingo" se muestra que Masini empleó para la orquestación un gran grupo de instrumentos de cuerda (violines, violas contralto y tenor, violones), distribuyéndolos con una práctica, entonces innovadora, entre "concertino" y "concerto grosso". Junto con Alessandro Stradella estaba entre los primeros compositores que aplicaron la técnica del concerto grosso a los acompañamientos de sus oratorios.

Otro de sus oratorios, el "David persequutus et exaltatus", sobre libreto de F. Masini Appiani, fue ejecutado el 26 de marzo de 1677 en el Ss. Crocifisso di San Marcello en el contexto del ciclo cuaresmal que tuvo lugar allí en los cinco viernes de Cuaresma.
Los estados de las almas de la parroquia de Santa María en Posterola muestran que en 1677 Masini vivía en la calle de Monte Brianzo con su esposa Francesca (20 años) y su hijo Alexander (2 años), y un "Gregorio castrato" de 15 años, probablemente su alumno. En esos años Masini también tuvo contacto con Benedetto Pamphili, uno de los grandes mecenas romanos de la música, del cual puso en música los versos de la ''accademia" per musica "Achille in Sciro" para 5 voces e instrumentos. En las cuentas de Pamphili también se documenta el pago, el 4 de agosto de 1678, a Tarquinio Lanciani por haber copiado la comedia del señor Antonio Masini titulada "Il Narciso".

Un aviso de Roma informa que en febrero de 1678 fue representada en casa de monsù Ridò en Monte Brianzo una comedia en música de Masini (tal vez identificable con "Il Narciso") en la que intervino 'la reina de Suecia [...] dos a veces con algunos cardenales y prelados'. En ese momento, de hecho, Masini estaba al servicio de la reina Cristina de Suecia como 'virtuoso di camera'. Masini murió en Roma y fue enterrado en Santa Maria in Posterola.
Es probablemente de Masini la música de una 'commedia' representada en la villa imperial de Florencia para la corte gran ducal de Medici en julio de 1681.