Był piątym synem księcia Toskanii, Cosimy I. Z racji swego urodzenia przeznaczony został do pełnienia funkcji kościelnej, która w dużej mierze skupiała się na reprezentowaniu interesów rodu Medici w Rzymie. Kardynałem został w wieku lat czternastu, a z biegiem lat zdobył znaczącą pozycję w papieskim kolegium kardynalskim. Z jego inicjatywy powołano do życia, istniejące do dziś, stowarzyszenie misjonarskie Propaganda Fide (Stowarzyszenie do Krzewienia Wiary), którego był administratorem, jak i Stamperia Orientale, której zadaniem było drukowanie w różnych orientalnych językach materiału propagandowego dla misji pozaeuropejskich. Równocześnie znany był ze słabości do hazardu, polowań i sztuki antycznej, którą z wielkim zamiłowaniem kolekcjonował. Zgorszenie wzbudził, przynajmniej u papieża Sykstusa V, adorując piękną Clelię Farnese, owdowiałą córkę kardynała Alessandro Farnese, którą z tego powodu szybko ponownie wydano za mąż i odesłano z Rzymu.

W Wiecznym Mieście kardynał mieszkał, organizował spotkania towarzyskie, uczty i bale w pałacu Medyceuszów – Palazzo Firenze, który nakazał udekorować freskami przez sprowadzonego ze swojej rodzinnej Florencji malarza manierystę – Jacopo Zucchiego. Ten ozdobił malowidłami trzy pomieszczenia na życzenie zleceniodawcy. Nie zabrakło w nich scen mitologicznych (Historia Diany), jak przystało na takiego apologetę sztuki antycznej, jak również wątków kosmologicznych, do których kardynał wykazywał wyraźną słabość.

W czasie swego pobytu w Rzymie Ferdynand zebrał pokaźną kolekcję rzeźb i obiektów sztuki starożytnej, wśród których znalazła się między innymi budząca powszechną zazdrość ówczesnych kolekcjonerów grupa Niobe. I to dla ekspozycji swych zbiorów zakupił w 1576 roku na wzgórzu Pincio park i należące do niego małe casino, które postanowić odnowić i powiększyć, a całości nadać charakter luksusowej posiadłości miejskiej (willa Medici) W parku, z którego roztaczał się wspaniały widok na miasto, kazał zbudować małe pawilony, loggie i rozstawić rzeźby ze swej kolekcji. W jednym z takich pawilonów, z widokiem na winnice, niedawno odkryto interesujące malowidła. Zapewne to w nim kardynał przyjmował gości, zanim zostało ukończone główne casino. Jedno pomieszczenie udekorowane jest elementami groteskowymi, drugie w partii stropu wolierą – malowidłem imitującym siatkę, pod którą zebrane zostały najdziwniejsze ptaki i małe ssaki, gady i płazy, istne malowane zoo. Leżący kardynał miał tu przed sobą niekończący się spektakl, choć należy przyznać, że i na stojącym widzu robi ono wielkie wrażenie. Również te dekoracje malarskie, podobnie jak wykonane w casinie plafony i fryzy, kardynał powierzył swemu faworytowi – Jacopo Zucchiemu.

Jako kardynał diakon kościoła Santa Maria in Domnica Ferdynand sfinansował budowę renesansowego stropu, którego ozdobą jest imponujący herb rodu de Medici.

Kościelna kariera i pobyt w Rzymie Ferdynanda Medyceusza zakończyły się w 1587 roku, gdy po tajemniczej i przedwczesnej śmierci brata zrzucił on kardynalskie szaty i został księciem Toskanii. Do Florencji przewiózł też większość swych rzymskich zbiorów sztuki antycznej, które dzisiaj znajdują się w Galerii Uffizii.