Francesco Pantalissi est protonotaire apostolique, secrétaire du pape Jules II, secrétaire du Collège des cardinaux et clerc à la chambre apostolique. Ses compétences à récolter les impôts lui valent la faveur du pape Léon X, qui le fait adopter dans la famille Médicis. Pantalissi peut dès lors ajouter le nom de Médicis à son propre patronyme.
Le pape Léon X le crée cardinal lors du consistoire du . Le cardinal Armellini est administrateur du diocèse de Gerace et Oppido de 1517 à 1519. Il est nommé légat dans les Marches et en France et intendant des finances du pape. Aremllini est camerlingue de la Sainte Église à partir de 1521, mais n'est pas aimé par le peuple romain en raison des taxes qu'il lève.
Le cardinal Armellini participe au conclave de 1520-1521 lors duquel Adrien VI est élu, et au conclave de 1523 (élection de Clément VII). À partir de 1525 il est archevêque de Tarente et est nommé aussi vice-chancelier de la Sainte-Église. Pendant le sac de Rome (1527), lors de l'assaut des troupes du connétable de Bourbon sur Rome, il se réfugie au château Saint-Ange dans des conditions rocambolesques (les portes du château étant closes, il est hissé au sommet d'une muraille dans un panier tiré par une corde)[1]. Tous ses biens, qui étaient considérables, sont pillés par les troupes impériales.