Estudou medicina em Ferrara e se tornou professor de anatomia naquela cidade e posteriormente em Pisa e em Pádua, onde trabalhou com Andrea Vesalius.

Fallopio descobriu ou descreveu a chorda tympani (o ouvido interno), as trompas de Falloppio (órgão do aparelho genital feminino que leva os óvulos do ovário ao útero) e o ligamento de Falloppio (inserido na espinha do púbis e na espinha ilíaca ântero-superior).