Nacimiento: 07 de mayo 1917, Borgo San Lorenzo, archidiócesis de Florencia, Italia.
Educación: Seminario arzobispal de Florencia, donde destacó como cantante. En 1939, obtuvo el diploma en composición en el Conservatorio de Florencia. En 1942, en Roma, obtuvo el diploma en el Instituto Pontificio de Música Sacra, y en la Accademia Nazionale di Santa Cecilia, después de tomar el curso de perfeccionamiento en composición impartido por Ildebrando Pizzetti.
Sacerdocio: Fue prdenado de 1939, por la arquidiócesis de Florencia. A la muerte del Maestro Bagnoli, le sucedió como director del coro de la catedral de Florencia. En esos años empezó a componer sus primeras misas, motetes y música de órgano, madrigales y música de cámara. A finales de 1942, fue a Roma para profundizar su conocimiento de la música sacra. Habiendo servido como vice-maestro del coro de la patriarcal basílica de Letrán, en 1947 se convirtió en maestro de la Cappella Musicale Liberiana de la basílica de Santa María la Mayor, sucediendo al Maestro Licinio Refice. En 1952, siguiendo el consejo del Maestro Lorenzo Perosi, fue nombrado vice-maestro de la Capilla Sixtina. Cuando el Maestro Perosi murió en 1956, el Papa Pío XII le dio el cargo de director perpetuo de la Capilla Musical Pontificia "Sixtina". Miembro de la Academia Nacional de Santa Cecilia. La Cappella Musicale Pontificia Sistina se encontraba en mal estado por la muerte del Maestro Perosi. La situación ha mejorado gracias al compromiso del maestro Bartolucci y el interés del Papa Juan XXIII. En 40 años de su liderazgo que ha alternado las liturgias papales con giras en varios países como Austria, Alemania, Irlanda, Francia, Bélgica, Holanda, España, Filipinas, Australia, Canadá, Estados Unidos, Turquía, Polonia y Japón. En los años del Concilio Vaticano II, Maestro Bartolucci, que estaba en contra de abandono de América, se ha comprometido a evitar que la reforma litúrgica no tomaría una dirección hostil hacia la música sacra. Sus referencias en la música fueron la tradición polifónica de Palestrina y el canto gregoriano. En 1997 fue sustituido, en contravención del nombramiento papal, a perpetuidad, como director de la Capilla Sixtina, por Monseñor Giuseppe Liberto. Este evento despertó cierta controversia en el contexto de la música litúrgica. También ha dirigido el coro de la RAI (Radiotelevisión italiana) y los principales italiana complejo sinfónico-corales en Roma, Venecia, Trieste, Palermo, entre otros. Es considerado el mejor intérprete de Giovanni Pierluigi da Palestrina. Sus obras se han publicado en cuarenta y nueve volúmenes de las Ediciones Capilla Sixtina.
Cardenalato: Será creado cardenal en el consistorio del 20 de noviembre de 2010.