Agostino Spinola est nommé évêque de Pérouse en 1509. En 1512, il devient secrétaire du pape Léon X, fonction qu'il exercera jusqu'au décès de ce dernier en 1521. Il est nommé abbé commendataire de San Pastore de Contigliano en 1519.
Agostino Spinola renonce l'administration du diocèse de Pérouse en 1529 en faveur de son frère Carlo. Il est administrateur de Savone à partir de 1528 et administrateur d'Alatri à partir de 1535.
Le cardinal Spinola participe au conclave de 1534 lors duquel Paul III est élu pape.