De regreso en su villa natal, estudió filosofía, teología e historia eclesiástica, se ordenó de sacerdote en 1715 y fue profesor de teología escolástica y moral.
Durante una estancia en Roma en la que fue bien recibido por Domenico Silvio Passionei se planteó la posibilidad de su ascenso al cardenalato, pero Clemente XIII lo denegó, descontento con algunas aportaciones de Mansi a la "L'Encyclopédie"; desde 1764 fue arzobispo de Lucca, aunque durante sus últimos dos años estuvo impedido como consecuencia de una apoplejía que le privó del movimiento.
Trabajador infatigable y de vasta erudición, su labor ha sido criticada por haber sido hecha demasiado precipitadamente como para ser perfecta.
Dejó escritas algunos obras de su propia mano, entre ellas un tratado moral dedicado a su amigo y futuro cardenal Gioacchino Besozzi y destinado a los confesores de la diócesis[1] que a punto estuvo de formar parte del Index librorum prohibitorum por contener proposiciones falsas y escandalosas, una disertación sobre la primacía de la iglesia de Lucca,[2] y otra sobre la datación del concilio de Sardica.
Su obra más amplia y conocida fue una recopilación de concilios de la iglesia católica titulada "Sacrorum Conciliorum Nova Amplissima Collectio", concebida como un suplemento a la obra de Nicola Coleti; comenzada en 1748 e interrumpida por falta de recursos después de cuatro años, fue reimpresa en 31 volúmenes entre 1758 y 1798 en Florencia y Venecia, y nuevamente en París en 1901, continuada por Jean-Baptiste Martin.