Dopo aver studiato per due anni "sotto la disciplina delli padri gesuiti", divenne a diciotto anni scolaro di Benedetto Castelli (1577/8-1643). Poco sappiamo dell'attività svolta dal giovane Torricelli negli anni compresi fra il 1632 e il 1641. Fu al seguito di Giovanni Ciampoli (1589-1643), amico e ammiratore di Galileo (1564-1642), inviato nelle Marche come Governatore. Durante questo periodo Torricelli studiò approfonditamente la teoria del moto di Galileo. Rientrato a Roma all'inizio del 1641, partì per Firenze ai primi di ottobre per assistere lo scienziato pisano negli ultimi mesi di vita. Dopo la morte di Galileo, Torricelli fu nominato da Ferdinando II dei Medici (1610-1670) "Matematico del Granduca" e "Lettore di matematica" all'Università di Pisa. A Firenze si dedicò alle ricerche geometriche, sviluppando, fra l'altro, il metodo degli indivisibili di Bonaventura Cavalieri (1598-1647) – introdusse, ad esempio, gli indivisibili curvi – e dando alle stampe, nel 1644, gli Opera geometrica. Nello stesso anno eseguì il celebre esperimento che gli consentì di dimostrare gli effetti della pressione atmosferica. Sviluppò inoltre notevolissime capacità nella lavorazione delle lenti per cannocchiali. I suoi vetri raggiunsero il livello dell'eccellenza e furono avidamente ricercati. Colpito ancora giovane da una grave malattia, si spense a Firenze nella notte tra il 24 e il 25 ottobre 1647. Dopo la sua morte, furono compiute ricerche accurate, ma infruttuose, per scoprire il cosiddetto "segreto degli occhiali", cioè le procedure grazie alle quali egli riusciva a lavorare lenti di perfezione ineguagliabile.