Пьетро Антонио Трезини обучался архитектурному мастерству в Милане. Приехал в Россию в 1726 году. До 1960-х годов он считался сыном знаменитого петербургского зодчего Доменико Трезини, у которого был сын Пётр. Но тот был отправлен на обучение в Италию в 1725 году и не мог закончить образование всего через один год. Пьетро Антонио Трезини - только лишь однофамилец своего соотечественника.
В 1726-1732 годах архитектор работал на частных заказчиков. В 1732 году рядом с Литейным двором он строил Монетный дом, а ещё через три года - Почтовый двор близ Исаакиевской церкви. Эти постройки до нашего времени не сохранились, так же как и ремонтированный Трезини второй Исаакиевский собор, пострадавший от пожара в 1735 году. Несколько позже Пьетро Антонио перестраивал в камне Успенскую церковь (ныне Князь-Владимирский собор).
Осенью 1742 года Пьетро Антонио Трезини получил заказ на перестройку триумфальных ворот у Аничкова моста, и сооружение новых ворот у Зелёного моста. Эти работы предваряли возвращение из Москвы в Петербург после коронации императрицы Елизаветы Петровны. В том же году Трезини был назначен архитектором Полицмейстерской канцелярии Петербурга, взамен временно уехавшего в Москву Михаила Земцова. На этой должности он стал выполнять те работы, которые прежде делались его знаменитым однофамильцем Доменико Андреа Трезини: планировал новые улицы, проектировал казённые и частные строения. В это время на участке современного дома №54 по Невскому проспекту он построил для себя жилой дом.
Из-за возросшей нагрузки швейцарец стал требовать большего жалования. В то время он трудился ещё и над храмом лейб-гвардии Преображенского полка и в Александро-Невском монастыре. В апреле 1746 года Полицмейстерская канцелярия перезаключила контракт с Трезини, увеличив его жалование и присвоив ему звание майора.
Если Доменико Трезини построил правое крыло Александро-Невского монастыря с Благовещенской церковью, то Пьетро Антонио возвёл левое крыло и Фёдоровскую церковь. Кроме этой обители, архитектор строил также и подворье Троице-Сергиевского монастыря на берегу Фонтанки, а также Троице-Сергиевскую пустынь на дороге в Петергоф. При постройке Преображенского собора Пьетро Антонио Трезини первым вернулся к традиции православного пятиглавия храмов, которое было нарушено Петром I и Доменико Трезини созданием Петропавловского собора с единственным куполом и колокольней.
Весной 1751 года Трезини уехал в Италию, оставив незавершёнными работы по постройке зданий Конюшенного и Таможенного ведомств, оперного театра при Аничковом дворце, перестройке костёла Святой Екатерины. Он рассчитывал на то, что в Петербурге заметят его отсутствие и предложат лучшие условия контракта. В Россию для обсуждения новых требований архитектора приезжала его жена. Но успеха переговоры не привели. В Петербурге и без Пьетро Антонио было достаточно талантливых зодчих.
Дом П. А. Трезини продал фавориту императрицы Ивану Ивановичу Шувалову. Архитектором С. И. Чевакинским на этом месте был построен дворцовый флигель.
В 1760 году архитектор ещё жил в Петербурге. Его дальнейшая судьба неизвестна.
