Iniziato agli studi farmaceutici a Cremona, dove nacque verosimilmente poco dopo il 1510, passò in seguito all’Università di Padova. Qui ebbe come maestro il celebre anatomista Andrea Vesalio (1514-1564) che lo nominò suo sostituto nei periodi di assenza da Padova. Fu probabilmente negli anni in cui insegnò a Pisa (1546-1548) che Colombo elaborò l’importante teoria sulla circolazione polmonare, detta anche piccola circolazione. Il meccanismo, descritto in quegli stessi anni nello studio Restitutio Christianismi (1553) di Michele Serveto (1511-1553), fu però illustrato con maggior compiutezza nell’opera De re anatomica libri XV (1559) di Colombo, che rimase una tappa miliare nella storia degli studi sulla circolazione sanguigna. Trasferitosi a Roma nel 1548, insegnò alla Sapienza fino all’anno della morte.