Anerio var elev av Giovanni Maria Nanino i Roma. Etter forskjellige ansettelser som korleder ble han Giovanni Pierluigi da Palestrinas etterfølger i posten som komponist ved det pavelige kapell. Selv om stilen hans lignet forgjengerens – flere av verkene hans ble lenge feilaktig tilskrevet Palestrina – innførte han likevel litt om litt inn nye ideer, som for eksempel bruk av generalbass. I samarbeid med Francesco Soriano var Felice Anerio sterkt medvirkende i utarbeidelsen av , der den gregorianiske koralen ble gjenutgitt i tråd med kravene fra Konsilet i Trient.