Virgilio Mazzocchi war ein italienischer Kapellmeister und Komponist. Virgilio Mazzocchi erhielt Unterricht u. a. von seinem Bruder Domenico Mazzocchi, der ebenfalls Komponist war. Nach seiner Ausbildung wurde er 1624 zum Kapellmeister an die Kirche Il Gesù in Rom berufen. In gleicher Position wirkte er 1628/1629 an San Giovanni in Laterano.
Nach Agostinis frühem Tod wurde M. vom Petersdomkapitel im Vatikan (8. Oktober 1629) zum Chorleiter der Cappella Giulia ernannt.
Er behielt diese angesehene Position bis zu seinem Tod inne und führte die von Agostini bei den großen Feierlichkeiten der Basilika eingeführte Praxis der mehrchörigen Aufführungen mit einer Klangpracht fort, die seine Zeitgenossen in Erstaunen versetzte: Am Fest der Heiligen Peter und Paul im Jahr 1637 platzierte er sogar Sänger und Instrumente in der Laterne der Kuppel – eine Lösung, die er 1639 und 1644 wiederholte. Der Effekt eines „Echo“-Chores, der aus der Entfernung von der Spitze des Tempels dem entsprach, was P. Della Valle in „Della musica dell’età nostra“ (1640) als „gran musicone“ (Solerti, S. 172) bezeichnete und der aus zahlreichen anderen, an verschiedenen Orten platzierten Gruppen bestand, erregte Bewunderung und wurde von anderen Komponisten nachgeahmt.
Daneben wirkte er am Collegium Romanum und am Collegio Inglese.
Diese vielfältigen Aufgaben führten zu einer reichen Tätigkeit als Komponist geistlicher und weltlicher Musik, für das Theater und für Oratorien sowie zu einer angesehenen Lehrertätigkeit. Von großem Interesse ist in diesem Zusammenhang das Zeugnis seines Schülers G.A. Angelini-Bontempi, eines späteren Gesangsvirtuosen und Komponisten, der die Methode und die Inhalte der von diesem „angesehenen Professor“ erhaltenen „Schule“ detailliert beschrieb (Historia musica, Perugia 1695)
Mazzocchi gilt als einer der ersten Meister der Vielchörigkeit. Er erzielte große Effekte, indem er mehrere Chöre im Petersdom verteilte. Im Gegensatz zur älteren venezianischen Mehrchörigkeit am Markusdom ist der Stil weniger antiphonal und polyphon geprägt, sondern erzielt seine Klangwirkung im Raum eher durch einen verbreiterten homophonen Satz.
Erhalten haben sich nur ein fünfchöriges Magnificat und zwei- bis vierstimmige Werke, wie die Sacri Flores und Vesperpsalmen. Mazzocchi schrieb auch zahlreiche Oratorien und Kantaten sowie mehrere Opern.
Zu seinen Schülern zählte u. a. Giovanni Andrea Bontempi.