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Camillo Astalli est clerc de la chambre apostolique et président delle Carceri.
Le pape Innocent X le crée cardinal lors du consistoire du . Il prend alors le nom de Astalli-Pamphili. Il est gouverneur de Ferno et légat à Avignon de 1650 à 1654. En 1654 il tombe en disgrâce pour avoir révélé des secrets d'État à l'Espagne. Le pape lui retire le nom de Pamphili. Le cardinal Astalli-Pamphili participe au conclave de 1655 qui élit Alexandre VII.