Fue un niño prodigio. Estudio en Roma, con Arcangelo Corelli, hacia enero de 1711. Fue considerado el Paganini del siglo XVIII. Entre los años 1717 y 1723 interpreto obras en la Iglesia de San Lorenzo de Damaso.
En el año de 1725 fue nombrado maestro de capilla. Más adelante, en 1727, viaja a Múnich, y al año siguiente a Berlín. Se radicó finalmente en Ámsterdam dedicándose a la enseñanza, dándole clases a Jean-Marie Leclair, no otorgó más conciertos públicos, pero si algunos privados.
En 1731 obtiene la cédula que le otorga permiso para imprimir su obra. La obra de Locatelli es principalmente para violín. Entre sus obras se destaca su publicación Arte del violino, opus 3, publicado en el año de 1733 una colección de doce conciertos para violín que incluyen cadencia.
Además escribió 24 caprichos para violín. Estos caprichos tienen una gran dificultad técnica.
