Nació el 12 de septiembre de 1872 en Cetona (Siena), hijo de un modesto albañil, que intentó que su hijo siguiera estudios regulares en el Instituto de Bellas Artes, primero en Roma y luego en Nápoles. Pero Balestrieri pronto tuvo que ganarse la vida como decorador de habitaciones, uniéndose a un famoso decorador, E. Risi, sin descuidar el estudio de la pintura, que continuó bajo la dirección de Gioacchino Toma. Al cabo de unos años, regresó al Instituto de Bellas Artes de Nápoles, cuando Filippo Palizzi y Domenico Morelli, de los que Balestrieri era un gran admirador, se hicieron cargo de su dirección. En parte por razones sentimentales, en parte porque le atraía la fama artística de París, se instaló en la capital francesa a los 20 años, alojándose en un ático de un gran edificio municipal. Así comenzó su vida bohemia.
En París, trabajó como ayudante del florentino Tofani en ilustraciones para revistas y periódicos, aprendiendo así el arte del grabado. Al cabo de dos años se le unió su amigo Giuseppe Vannicola, poeta y violinista romano, con quien compartió alojamiento. En 1895, Balestrieri, que siempre había sentido pasión por la música, inspirándose en su vida bohemia, se retrató a sí mismo y a Vannicola en el cuadro Esperando la gloria, que se expuso en el Salón de París de 1897.
La música siguió inspirando temas para sus cuadros. Así, pintó "La muerte de Mimì"" (Museo de la Ciudad, Nueva York) en 1898, en la que se retrató a sí mismo en la figura de Rodolfò. Mientras tanto, planea crear una obra que pueda transmitir a los demás lo que siente por la música. Así pues, realizó el "Beethoven", pintado, tras muchas dudas, en 1899. Expuesto en 1900 en la Exposición Universal de París, el cuadro, a pesar de su técnica descuidada y aproximativa, tuvo un gran éxito porque reflejaba ciertos ideales románticos de finales del siglo XIX. Su fama se extendió repentinamente. Se hicieron numerosas reproducciones del Beethoven y, mientras estaba expuesto en Venecia (1901), fue comprado por el Museo Revoltella de Trieste por 5.000 liras. Con la fama llegó la riqueza y la amistad de muchos músicos, entre ellos Puccini, Giordano y Cilea.
En 1902, visitó al moribundo maestro Morelli en Nápoles. De este viaje nació "Los últimos días de Domenico Morelli" (Udine, Gall. Civica), expuesta primero en Múnich (1902) y luego en Venecia (1903).
Pero el mundo de la música no dejó de ofrecerle temas, que sin embargo nunca consiguió renovar el éxito de 1900 mientras el recuerdo de Beethoven seguía pesando sobre él. Fiel a su visión romántica, pintó el tríptico "Chopin" (1904), "Nocturno" (1904), "Manon" (1905) y otros, siempre con ricos matices. Entretanto, se había dedicado al aguafuerte y a la aguatinta coloreados, en los que había adquirido una considerable destreza, siguiendo la técnica de F. Vitalini de extender los colores sobre una sola plancha de metal con las yemas de los dedos o con fajos de lino. Cinco de sus grabados fueron expuestos en la Bienal de Venecia de 1905, junto con tres pinturas (Cervecería en Montmartre, Chopin, Decadencia). Entre los grabados en color figuran "Fausto" (1908), "Wagner en el exilio", "Retrato de Wagner", "Serenata", "Vísperas" (1910).
A pesar de los recuerdos siempre presentes de la pintura de Palizzi y, sobre todo, de Morelli, supo mirar a los impresionistas franceses ("Lavanderas en el Sena"), así como a los Macchiaioli toscanos ("Dama bordando en el jardín"). También tuvo un periodo de pintura social, con reminiscencias tolstoianas ("Ilpazzo e i savi",1912; "Cristo fra i contadini"), y otro de pintura verista ("Mademoiselle Chiffon",1914; "Cavalli in salita"). Tampoco dejó de sacar temas de obras literarias y teatrales: "Graziella", el tríptico "La Glu" (de la novela de J. Richepin), "Cyrano", ""Glauco".
En septiembre de 1914, estando los alemanes a las puertas de París, regresó a Italia, instalándose en Nápoles, donde se le confió la dirección primero del Museo Industrial y luego del Instituto de Bellas Artes. Dedicándose con pasión a su nuevo cargo, renovó el Instituto con la intención de convertirlo en una escuela de arte libre y práctica, a semejanza de los establecimientos de arte industrial, con producción y venta propias, e hizo adoptar el estudio a partir de la vida como base de la enseñanza. Tras adquirir renombre por su obra, fue llamado para realizar encargos para la reforma de la escuela de arte.
En Nápoles, mientras tanto, siguió pintando en su tiempo libre. Hacia 1923 se acercó al Futurismo, pero sólo durante un año aproximadamente, creando obras que Sarfatti (Galeotti, 1953) calificó de "expresiones del estado de ánimo", como Sensazioni musicali (1923), expuesta, junto con L'officina y Penetrazione, en la Exposición Futurista de la Bienal de Venecia de 1926, y Materia e spirito. Con el paso de los años, se dedicó cada vez más a la pintura de pueblo (vistas de Capri, nocturnos, etc.), sin descuidar su pasión por los autorretratos y sin ser inmune a alguna que otra obra que celebraba el régimen fascista (por ejemplo, Marcia vittoriosa y Penetrazione, que representa un perfil de Mussolini de fuerte carácter, herencia de su experiencia futurista). Pronto volvió, sin embargo, a las posiciones democráticas.
Jubilado por límite de edad, prefirió regresar a Cetona. Aquí vivió sus últimos años, pintando paisajes, a la espera de escribir sus memorias inéditas y recibiendo la visita de numerosos periodistas que aún le recordaban por el Beethoven. Murió el 24 de octubre de 1958.
