Nacido en Val d'Orcia, en Toscana, Francesco di Giorgio y di Lorenzo, llamado Vecchietta o Lorenzo di Pietro, fue un pintor sienés, escultor, orfebre y arquitecto. Gran parte de su obra se encuentra en Siena, especialmente en el hospital de Santa Maria della Scala, ganándose el apodo de pintor del hospital. Se formó en varios artistas, como Sassetta (1392-1450), Taddeo di Bartolo (1362-1422), y Jacopo della Quercia (1374-1438).
En el Hospital de Siena, que ahora es un complejo de museos, Vecchietta pintó una serie de frescos, asistido por Domenico di Bartolo (1400-1445), nieto de Taddeo Bartolo, incluida la Alegoría de la fundación del hospital, y la Visión del beato Sorore, que representa a un sueño de la madre del zapatero Sorore, el mítico fundador del hospital. Más tarde, en 1444, Vecchietta realizó de forma individual la Capilla del Clavo Sagrado, conocida también como Sacristía Vieja, y el enorme ciborio de bronce para el hospital. Ejecutó frescos y esculturas también para la catedral de Siena y esculturas para Palazzo Saracini y para la iglesia de san Domenico en Siena.
Fuera de Siena, su obra más importante es la Asunción realizada en 1451 para la iglesia de Pienza, en Val d'Orcia. Un panel de la obra, que representa la Virgen con los santos, firmado y fechado 1457, está expuesto en los Uffizi. El artista es conocido también para sus miniaturas para la Divina Comedia de Dante, ahora en la British Library de Londres. Su alumno más famoso fue el artista sienés Francesco di Giorgio (1439-1502).