Baglivi si laureò - probabilmente a Salerno - nel 1688, e poi visitò gli ospedali di molte città in Italia e all'estero, fra le quali Padova, Venezia e Firenze. Alla fine decise di stabilirsi a Bologna, ove divenne allievo di Marcello Malpighi, già affermato scienziato di valore. Nel 1691, quest'ultimo venne chiamato a Roma quale archiatra di papa Innocenzo XII (membro proprio della famiglia Pignatelli), e l'anno successivo invitò Baglivi a seguirlo come segretario scientifico. Nel 1694 Malpighi mori, e Baglivi fu incaricato di eseguirne l'autopsia, compilandone in seguito una brillante relazione.