Родился в Каполаго близ Лугано (Швейцария) ок. 1556. Ок. 1576 приехал в Рим, где работал под началом своих дядей, архитекторов Доменико и Джованни Фонтана. Возглавил семейное дело, когда Доменико Фонтана уехал в Неаполь (1594), пользуясь особым покровительством папского двора.
Мадерно почти не исполнял проектов, которые целиком были бы его собственными, однако даже сделанные им дополнения и достройки позволяют считать его одним из тех, кто предопределил ранние пути развития барокко. Уделял особое внимание композиции фасадов, любил пышные, риторически-монументальные эффекты, масштабную ритмику архитектурного декора, однако слишком дерзких и эксцентрических новаций избегал. Центральным делом его жизни стала достройка римского собора св. Петра (16071612); изменив план Микеланджело, Мадерно удлинил продольный неф храма, соорудив притвор и главный фасад (благодаря чему в духе Контрреформации здание обрело более традиционалистский облик, напоминающий о «древних устоях церкви», а именно о планировке раннехристианских базилик).
Среди других его произведений наиболее значительны фасад и обновленный интерьер церкви Санта Сусанна (15971626), церковь Санта Мария делла Виттория (16081612; единственная единолично-авторская постройка Мадерно), церковь Сант Андреа делла Валле (16081622), дворец Маттеи-ди-Джове (15981617; особо примечателен своим внутренним двором, открытым в отличие от замкнутых дворов Ренессанса в сад). Участвовал также в постройке палаццо Боргезе (16111614) и приступил к возведению палаццо Барберини (1628; все в Риме). Постоянно выступал и как инженер, возводя, в частности, мосты и набережные в качестве официального «архитектора Тибра».
Умер Мадерно в Риме 30 января 1629. Оказал большое влияние на своего ученика и родственника Ф.Борромини (который достраивал дворец Барберини; см. БОРРОМИНИ, ФРАНЧЕСКО).
Всеобщая история архитектуры, т. 7, М., 1969