Biagio D'Antonio nasce a Firenze nel 1446 circa. Rimane pressoché sconosciuto fino al 1935, quando Carlo Grigioni pubblicò documenti che ne consacrarono l’esistenza. La sua figura veniva confusa con quella di altri pittori faentini, attivi a cavallo tra il XV e il XVI secolo, quali Andrea Utili e Giovanni Battista Bertucci il Vecchio.
Biagio fu discepolo del Verrocchio e di Domenico Ghirlandaio, e il primo documento a noi noto lo registra a Faenza il 28 giugno 1476. In esso il pittore è detto “de Florencia populi Sancti Laurentii“. A Faenza ritornò nuovamente nel 1483, quando i Domenicani gli commissionarono la tavola per l’altar maggiore della chiesa di Sant'Andrea, riconosciuta nel 1947 da Ennio Golfieri nel trittico con la Madonna e Santi attualmente nella Pinacoteca Comunale di Faenza. Il 9 novembre 1504 Antonia, vedova Bazzolini, gli commissiona la pala per la cappella omonima nella chiesa dei Francescani, e la pala è stata identificata sempre nel 1947 da Antonio Corbara con la tavola nella Pinacoteca di Faenza rappresentante la Madonna e i Santi Giovanni Evangelista e Antonio da Padova.
Attraverso confronti stilistici e induzioni critiche sono state riunite intorno al nome di Biagio numerose opere, raccolte in una bella e ampia monografia scritta da Roberta Bartoli. Il catalogo dei dipinti da lei pubblicato conta 144 opere, di cui una decina conservate a Faenza, e le altre in collezioni private e musei europei e americani.
Si è riconosciuta la mano di Biagio d’Antonio nell’affresco di Cosimo Rosselli con il Passaggio del Mar Rosso nella Cappella Sistina, il che starebbe a dimostrare un viaggio dell’artista a Roma nel 1482.
Dopo il 1504 i documenti faentini non danno informazioni sulla presenza in città di Biagio, si può perciò supporre che egli fosse ritornato definitivamente a Firenze.
Poiché nessuna delle opere attribuite a Biagio D’Antonio sembra potersi assegnare a una data posteriore al 1510, è da credere che egli sia morto intorno a quella data.