Ф. Солимена родился в семье художника, и его первым преподавателем живописи был отец, Анджело Солимена (ит.). В 1674 году Франческо приехал в Неаполь, в котором провёл большую часть своей жизни. В 1702 году провёл год в Монтекассино, а в 1700 и в 1707 годах жил в Риме. В Неаполе Солимена первоначально работал вместе с художником Франческо ди Мария. Период с 1723 по 1728 годы Солимена провёл в Вене, где работал над заказами принца и полководца Евгения Савойского. Внешне Ф. Солимена был видным, представительным мужчиной и успешным художником — живопись сделала его весьма состоятельным человеком.
Иногда Ф. Солимена выполнял и архитектурные проекты — например, он построил в Неаполе себе дворец Palazzo Via San Potito и является автором фасада неаполитанской церкви Сан-Никола делла Карита. Живопись типична для времени барокко — здесь есть и рафинированная игра светотени, и ясность и чёткость линий и склонность к драматизированию. Особенно современники были покорены тщательностью выписанных им на полотне фигур и образов.
Несмотря на то, что после 1674 года художник редко выезжал из Неаполя, он был одним из влиятельнейших мастеров живописи своего времени. Среди его учеников следует назвать неаполитанского жанрового художника Гаспаре Травести, а также Себастьяно Конка, Франческо де Мура, Крещенцо делла Гамба и австрийских художников барокко Даниеля Грана и Пауля Трогера. Популярность художника в Австрии не была чем-то необычным, так как Неаполь после войны за Испанское наследство в течение некоторого времени принадлежал империи Габсбургов. Среди покровителей и заказчиков Ф. Солимены были французский король Людовик XIV и великий полководец, австрийский фельдмаршал Евгений Савойский.
Bologna, Ferdinando: Francesco Solimena. (Pubbl. in occasione del 3° centenario dalla nascita di Francesco Solimena: 1657—1957.) — Napoli: L’Arte tipografica (1958)
R. Kultzen, Artikel in Kindlers Malereilexikon
W. Vitzthum in den Katalogen der Ausstellungen Cento disegni napolitani. Secolo XVI—XVII, Uffizien 1967 und Nationalgalerie Neapel 1966