W 1509 roku został Kapitanem Generalnym Państwa Kościelnego i dowodził jego siłami w czasie jednej z wojen włoskich przeciwko Ferrarze i Wenecji. Kiedy w 1511 roku po nieudanym podboju Bolonii i zdobyciu miasta przez siły kardynała Franciszka Alidosi, Franciszek Maria zamordował duchownego, co spowodowało kilkutygodniowy gniew Juliusza II. Ostatecznie wuj i bratanek pojednali się ze sobą i w 1513 Franciszek Maria został mianowany panem na Pesaro.