Nacque a Firenze nel 1834, studiò con gli Scolopi fiorentini per laurearsi poi in matematica a Pisa. Lavorando come educatore presso enti assistenziali (la San Vincenzo de’ Paoli in particolare) vide crescere la propria vocazione e prese i voti nel 1859. Terminati gli studi teologici a Roma, fu vicedirettore del seminario fiorentino e provicario generale dell’arcidiocesi di Firenze. Abbandonata la matematica per gli studi storici, fondò il mensile di erudizione storica «Archivio dell’ecclesiastico», rivolto all’arricchimento culturale del clero, che ebbe fra i collaboratori Geremia Bonomelli e il gesuita Giovanni Perrone, ma cessò la pubblicazione solo dopo quattro anni. Alcuni lavori storico-eruditi, centrati in particolare sul quattrocentesco Concilio di Firenze, attirarono l’attenzione di papa Pio IX, che gli commissionò una storia del Concilio vaticano I, con facoltà di partecipare alle sedute. I volumi della Storia del Concilio ecumenico Vaticano uscirono fra il 1873 e il 1879. Arcivescovo di Firenze dal 1874, fu ispirato da un’ortodossia intransigente sia nei rapporti con lo Stato sia nel confronto col pensiero laico. Eugenio Cecconi guidava la Chiesa fiorentina nel periodo del processo e della condanna del libro di Raffaello Caverni De’ nuovi studi della filosofia e raccolse personalmente la sua sottomissione al decreto. Morì a Firenze nel 1888.