Siguiendo las noticias que de él da Palomino, su nacimiento se suele situar en la malagueña ciudad de Ronda en torno a 1564. En Sevilla se encuentra ya en 1590 donde trabajará con los presupuestos manieristas del último tercio del siglo. Sus interesantes composiciones destacan por la solidez de su dibujo que se convierte en la auténtica estructura de la obra, sobre la que desarrollará el cuidado efecto tonal de sus colores. En la capital hispalense permanecerá hasta 1603, momento en que decide trasladarse a Méjico para entrar al servicio del Marqués de Montesclaros, virrey de Nueva España. Su muerte se produjo poco antes de 1608.
Una de sus obras más importantes es la Ultima Cena realizada para la cartuja de Santa María de las Cuevas, conservándose actualmente en el Museo de Bellas Artes. Inspirada en estampas flamencas destacan en ella el sabio tratamiento naturalista de los alimentos y objetos situados sobre la mesa y las diversas actitudes de los comensales. La obra fue realizada en 1558 habiendo estado atribuida originariamente a Pablo de Céspedes.
Otras obras de Alonso Vázquez son las conservadas en la Iglesia de Santa Ana de Sevilla. En esta destaca la Resurrección firmada en 1590 y las tablas de San Roque y San Cristóbal atribuidas recientemente. Para la Catedral de Sevilla también pintará el artista, encargándose del Retablo de la Asunción y sobre todo la imagen de la Virgen del Valle, conocida antiguamente como la Virgen del Pozo Santo, ya que en su zona inferior aparece un niño saliendo de un pozo por intervención de la Virgen. Esta obra ha sido restaurada pr el Instituto Andaluz del Patrimonio Histórico para la exposición Velázquez y Sevilla.
Otra de sus obras, la Inmaculada Concepción de la Iglesia de San Andrés, es uno de los programas iconográficos más importantes de la pintura sevillana. La obra se compone de pequeñas tablas con las letanias lauretanas y con santos que justifican la genealogía y espiritualidad de la Virgen. Otra de las obras más importantes del autor es el retablo mayor de la iglesia del Hospital de las Cinco LLagas realizado poco antes de marchar a Méjico, en 1601.