Non si conosce molto della sua giovinezza. Egli dovette avere però rapporti con Philippe Verdelot, se all'interno della medesima pubblicazione compaiono i loro due nomi. Nel 1532 è a Firenze, ma in conseguenza dell'uccisione di Alessandro de' Medici, duca di Firenze nel 1537 ripara a Venezia. Nel 1539 è a Roma come membro della Cappella Giulia. Nello stesso anno pubblica quattro libri di madrigali. Ristampati molte volte essi daranno fama europea ad Arcadelt. Poco dopo (nel 1540) viene nominato "magister puerorum" (direttore del coro di fanciulli) e successivamente maestro del coro della Cappella Sistina. Nel 1544 entra al servizio di Carlo di Guisa, chiamato anche "Cardinale di Lorena" a Lione, ma solo negli anni Sessanta entra in contatto con Parigi dove l'editore Pierre Attaignant pubblica le sue opere. Nel 1557 pubblica un volume di messe che dedica allo stesso Carlo di Guisa.