En diciembre de 1617, Bartolomé Esteban Murillo nació en Sevilla, donde viviría y trabajaría toda su vida. Durante su infancia, Sevilla siguió siendo la ciudad más importante de España, igualada en poder y población a Venecia, Amsterdam o incluso Madrid. Sevilla mantuvo durante mucho tiempo el monopolio del comercio con el Nuevo Mundo y, a pesar de las casi constantes guerras de España con Francia y los Países Bajos, la ciudad siguió siendo próspera hasta bien entrada la década de 1630. Más tarde, cuando Murillo estableció su carrera, la población y el nivel de vida de Sevilla disminuyeron, mientras aumentaban sus iglesias y cofradías religiosas. Con el tiempo, su identidad se integró tan fuertemente en la religión que podría decirse que sus cuadros moldearon la Sevilla barroca tanto como la ciudad moldeó su carrera.
Se desconoce la fecha exacta de nacimiento de Murillo, pero sus padres eran prósperos, de clase media y, en 1617, muy ancianos. Gaspar Esteban, barbero-cirujano, llevaba treinta años casado con María Murillo y Bartolomé era el último de sus catorce hijos. Casi como hijo único, el joven Bartolomé vivió una vida cómoda y feliz hasta su noveno cumpleaños, cuando su padre y su madre murieron con pocos meses de diferencia. Su hermana mayor, Ana, y su marido se hicieron cargo de él, y nada indica que fuera infeliz con ellos, pero su infancia, antes despreocupada, había terminado. Murillo pronto aplicó sus incipientes pero evidentes dotes a convertirse en pintor y, en un principio, aspiró a las Américas, donde ya habían emigrado algunos de sus familiares. Cuando cumplió quince años, redactó un testamento para preparar el viaje y pintó varios lienzos para introducirse en el mercado colonial pero, al final, nunca llegó a ver el Nuevo Mundo. De hecho, durante toda su carrera, no hay pruebas de que saliera nunca de España.
Según Antonio Palomino, en la primera biografía del artista publicada en 1724, Murillo se formó con Juan del Castillo, un artista consumado aunque no especialmente innovador, que estaba emparentado con su madre. No se conserva ningún contrato, pero Castillo probablemente enseñó a Murillo entre 1630 y 1636. Murillo pintó sus primeros lienzos conocidos para el monasterio de La Regina Angelorum. Estos cuadros, La visión de fray Lauterio (c. 1640) y Santo Domingo recibiendo el rosario de la Virgen María (c. 1639) presentan la misma paleta cálida y las figuras fuertemente delineadas de la obra de Castillo. Pero aparte de estos ejemplos, se conserva muy poco de la obra temprana de Murillo, posiblemente porque, según Palomino, empezó como «pintor de fiestas», diseñando decoraciones para ferias y festivales religiosos, y estas obras eran por definición efímeras.
Aunque sólo tenemos la palabra de Palomino sobre los comienzos de la carrera de Murillo, 1645 fue indiscutiblemente uno de sus años cruciales. Se casó con Beatriz Cabrera en la iglesia de Santa María Magdalena (donde había sido bautizado), y pronto quedó embarazada del primero de sus nueve hijos. Además, obtuvo su primer gran encargo de pintar trece lienzos para el Claustro Pequeño del Convento de San Francisco de Sevilla. Se conservan unos once cuadros, dispersos por colecciones europeas y americanas, y cada uno de ellos representa un milagro, un éxtasis o un acto caritativo de un fraile o santo franciscano. La sofisticada paleta de Murillo, sus composiciones divididas y su pincelada fluida ilustran un cambio tan radical con respecto a sus primeras obras, que algunos estudiosos sostienen que debió inspirarse en obras maestras italianas y flamencas de Madrid. Sea como fuere, la serie tuvo tanto éxito que precipitó un flujo constante de encargos durante la década de 1650: la primera Adoración de los pastores (c. 1650), un tema que Murillo pintaría al menos ocho veces más; La Virgen del Rosario (c. 1650), pintada al menos veinte veces; y sus primeras interpretaciones de la Inmaculada Concepción (1652-"La colosal"), que se convertiría en su tema más célebre.
A principios de la década de 1650, Sevilla, aunque seguía siendo considerada el centro cosmopolita e intelectual de España, ya no era su potencia comercial. La ciudad había perdido su monopolio comercial en favor de Cadíz, y una plaga había acabado con casi la mitad de su población, catástrofe a la que siguieron hambrunas, recesión y rebeliones comerciales. En parte como reacción a esta desintegración, las órdenes religiosas de Sevilla -franciscanos, dominicos y capuchinos- dedicaron sus considerables recursos a la caridad y a encargar obras de arte que celebraran su caridad. Murillo, que era profundamente devoto (incluso para los estándares de la España tridentina), basó su vida y su carrera en el servicio a la Iglesia católica y sus hermandades, muchas de las cuales siguen activas hoy en día.
A diferencia de la generación anterior de maestros pintores, como Diego Velázquez, Francisco de Zurbarán y Alonso Cano, Murillo no aspiraba al mecenazgo real. Sus conexiones con la aristocracia sevillana y las hermandades religiosas le facilitaron un flujo de encargos a lo largo de las décadas de 1650 y 1660, y su carrera creció al mismo ritmo que su familia y sus inversiones inmobiliarias. Finalmente, en la primavera de 1658, viajó a Madrid, donde Velázquez era ya el pintor más poderoso y admirado de la Corte de Felipe IV. Sus compañeros sevillanos Zurbarán y Cano también habían tenido éxito allí, y estos artistas posiblemente consiguieron acceso a las colecciones reales, donde Murillo pudo estudiar obras maestras de Tiziano, Rubens y Van Dyck.
En enero de 1660, Murillo supervisó la inauguración de la nueva Real Academia de Bellas Artes de Sevilla, convirtiéndose en su primer copresidente junto con Francisco de Herrera el Joven. La escuela fue la primera academia oficial de España y enseñaba dibujo al natural, así como pintura, escultura y dorado.
Tan innovador como prolífico, incluso en esta fase relativamente tardía de su carrera, Murillo desarrolló un nuevo género. Comenzó a representar a Cristo, Juan el Bautista, la Virgen y algunos santos como bellos niños y adolescentes sevillanos, introduciendo una dulzura y accesibilidad en los temas religiosos que resultaba especialmente apropiada para capillas laterales, espacios privados de devoción e incluso interiores domésticos.
Don Justino de Neve, canónigo de la Catedral de Sevilla, era en realidad el amigo más íntimo de Murillo y fue decisivo para ayudarle a conseguir los encargos de la nueva iglesia de Santa María la Blanca (c. 1665), y una soberbia Inmaculada Concepción para el Hospital de los Venerables Sacerdotes.
En la década de 1670, Murillo realizó también pinturas de temas diversos para el Convento de los Padres Capuchinos (c. 1670); ocho lienzos ilustrando la parábola del Hijo Pródigo (antes de 1670); y varias obras dedicadas a Santo Tomás de Villanueva para la iglesia de San Agustín (c.1670). Además, en 1667, había comenzado su importante serie para el Hospital de la Caridad: seis de los siete actos de misericordia y dos pinturas respectivamente de Santa Isabel de Hungría y San Juan de Dios.
En 1682, Murillo comenzó su último encargo, un grupo de lienzos para el altar mayor de la iglesia de los Capuchinos de Cádiz. Dibujó cada composición directamente sobre los lienzos preparados, que fueron instalados sobre el altar mayor, donde los pintaría in situ desde un andamio. Mientras trabajaba en el lienzo central, el más importante, una composición de varias figuras que ilustraba los Desposorios Místicos de Santa Catalina, Murillo cayó al menos seis metros sobre el suelo de mármol de la iglesia. El impacto le rompió la pared abdominal y, aunque consiguió regresar a Sevilla, seguramente ayudado por sus ayudantes, murió unos meses más tarde de una hernia y complicaciones asociadas. El retablo fue terminado más tarde por su discípulo Francisco Meneses Osorio.