Nacido en Trento, en aquel entonces parte del Sacro Imperio Romano Germánico, fue hijo del barón Niccolò Madruzzo, general de los ejércitos del emperador Carlos V, y de Elena de Lamberg.
Hizo sus estudios en las universidades de Lovaina y París.
La influencia de su tío Cristoforo, obispo de Trento y cardenal, fue decisiva para su rápido ascenso en el escalafón eclesiástico: en 1545 le consiguió un canonicato en Bressanone, cinco años después le nombró su coadjutor en Trento con derecho a sucesión en el obispado, venciendo la resistencia del cabildo, y en 1551 le hizo preboste de la abadía de Ellwangen.
En su condición cardenalicia participó en todos los cónclaves celebrados en su tiempo, en que fueron elegidos papas Pío V, Gregorio XIII, Sixto V, Urbano VII, Gregorio XIV, Inocencio IX y Clemente VIII.
Paralelamente tuvo una destacada participación activa en los principales acontecimientos religiosos y políticos de su época: entre 1562-63 participó en el Concilio de Trento, interviniendo en la revisión del Index librorum prohibitorum y encargándose de la redacción de los decretos relativos a la residencia de los obispos en sus sedes.