Nato a Siviglia nel 1576 e allievo di Luis Fernàndez, Francisco Herrera il vecchio si fece conoscere a Siviglia con dipinti potentemente realistici: Giudizio universale nella chiesa di San Bernardo.
Accusato di falsificare monete, si rifugiò presso i gesuiti di Sant' Hermenegildo (oggi museo di Siviglia). Ottenuto il perdono di Filippo IV nel 1624, intraprese le vaste decorazioni del Palazzo Arcivescovile di Siviglia, terminate nel 1647.
Nel 1629 aveva collaborato con Zurbaràn ad un ciclo di dipinti per la chiesa di San Buenaventura. Delle pitture eseguite dopo il 1650 nel Palazzo Reale di Madrid, rimangono le tavole incise dallo stesso pittore.
Herrera il vecchio fu il primo maestro di Vélazquez. Nel Museo del Louvre è conservato il suo San Basilio.
Morì a Madrid nel 1656.
Santa Caterina appare ai prigionieri