Франсиско Болоньези родился в Лиме, в семье виолончелиста итальянского происхождения прибывшего в Перу в 1810 году. Образование получил в семинарии Арекипы, в 16 лет начал работать в сфере торговли.
В 1844 году присоединился к армии Рамона Кастильи и воевал против захватившего власть генерала Виванко. После победы в этой войне Болоньези была предложена должность в армии, но он отказался избрав гражданскую жизнь. Тем не менее в 1853 году, в период напряжённости в отношениях с Боливией, он поступил на службу в армию. Новой войны не случилось но Болоньези остался в вооружённых силах Перу и принял участие в революции и свержении президента Эченике.
В 1856 году он командовал артиллерийским подразделением и участвовал в подавлении восстания генерала Мануэля Игнасио де Виванко в Арекипе.
В октябре 1858 года принимает участие в военных действиях против Эквадора. После возвращения из похода, президентом Кастильей был направлен в Европу для закупок вооружений, главным образом артиллерии. После возвращения в Перу вновь был отправлен в Европу для закупки ещё большего количества вооружений из-за возможной войны с Испанией.
После возвращения в Перу в мае 1866 года из-за конфликта с президентом Мариано Игнасио Прадо был ненадолго заключён в тюрьму. После падения режима Прадо, Болоньези вернулся в армию и вышел на пенсию в 1871 году в ранге командующего артиллерией Перу.