Fabrizio Serbelloni kom fra en milanesisk patrisierfamilie. Han studerte ved Universitetet i Pavia, hvor han også fikk sin Doctor iuris utriusque.
Tidlig virke
Fra 1726 var han storinkvisitor på Malta, en tjeneste som til sin avslutning i 1730 etter et sammenstøt med noen unge malteserriddere som kastet ham i et dike i gamlebyen der. Den 17. oktober 1730 ble han guvernør av Loreto i Kirkestaten.
I 1753 ble Fabrizio Serbelloni gjort til kardinal av pave Benedikt XIV og ble tildelt titulærkirkenSanti Ambrogio e Carlo som kardinalprest. I 1763 byttet han den ut med titulærkirken Santa Maria in Trastevere. I 1764 byttet han igjen til titulærkirken Santo Stefano al Monte Celio. Han virket da som legat. Han ble utnevnt til kardinalbiskop av Albano i 1763 og kardinalbiskop av Ostia i 1774. Samtidig var han som kardinaldekan det høyest rangerte medlem av kardinalkollegiet og ledet som sådan konklavet som den 15. februar 1775 valgte Pius VI til pave.
Han døde i Roma i en alder av 80 år og ble gravlagt i sin titulærkirke Santi Ambrogio e Carlo.