Ele nasceu em Lisboa, mas a família Vieira veio para o Brasil e fixou residência em Salvador, na Bahia, quando Antônio tinha seis anos. Seu pai era funcionário do império português.

Aos 15 anos, ingressou na Companhia de Jesus. Formou-se noviço em 1626, e além de teologia estudou lógica, física, metafísica, matemática e economia. Lecionou humanidades e retórica em Olinda e em 1634 foi ordenado sacerdote, na Bahia.
Aos 33 anos,
voltou a
Portugal com uma
comissão de apoio ao
novo rei Dom João IV,
quando o país passava
pela guerra da Restauração
da Coroa contra a Espanha. Consideradas absurdas, suas ideias foram rejeitadas e Vieira
retornou ao Brasil
estabelecendo-se ao norte do Maranhão.
Missionário em terras brasileiras, defendeu os direitos dos povos indígenas, evangelizando-os. Porém, em 1661, Padre Vieira foi obrigado a deixar o Maranhão, pressionado pelos senhores de escravos que não concordavam com suas posições contrárias à escravidão indígena.
Voltou para Lisboa onde foi condenado pela inquisição em virtude de seus manuscritos considerados"heréticos": "Quinto Império"; "História do Futuro" e "Chave dos Profetas". De 1665 a 1667 ficou preso em Coimbra.



Em 1669 foi anistiado e seguiu para Roma, onde ficou até 1676 sob a proteção da Rainha Cristina da Suécia. Dez anos depois foi publicado oficialmente o primeiro volume dos "Sermões", em Lisboa.
Em seus escritos, afirmava que pregadores eram como o sal da terra e usava metáforas científicas, como se referir a Cristo como Sol da Justiça. Em “O sermão do nascimento da Virgem Maria” havia teses relacionadas com cosmogonia, com o movimento e a natureza dos corpos celestes.
Devoto de Santo Antônio, proferiu o “O Sermão de Santo Antônio aos Peixes” em 1654, na cidade de São Luís do Maranhão - uma reflexão em forma de alegoria sobre as qualidades e defeitos entre os homens (os peixes) na sociedade (o mar).
As virtudes são descritas por Vieira por meio das espécies de Tobias, Rémora, Torpedo e Quatro-Olhos. Já os defeitos estão nos peixes Roncadores, Pegadores, Voadores e no Polvo. A voracidade é o pior vício descrito no sermão, já que os peixes devoram uns aos outros, e, pior ainda, os maiores devoram os menores.
Padre Antônio Vieira foi também um profundo conhecedor das teorias astronômicas de sua época. Em seus Sermões, Obras, Várias e Cartas encontram-se inúmeras citações a cometas observados no Brasil. Algumas de suas citações foram as primeiras de que se tem conhecimento. É o caso do cometa Jacob, visto por ele em 27 de outubro de 1695 na Bahia.
Padre Antônio Vieira morreu aos 89 anos, em Salvador (Bahia), no dia 18 de julho de 1697.