En 1516, il devient secrétaire de Charles Quint. Entre 1524 et 1536, il est amené à se déplacer en Italie en tant que conseiller de l’empereur. Il s’affirme comme un mécène important et commande notamment la réalisation de sa chapelle funéraire dans l’église de S. Tomas à Ubedà.
Neveu de François I de Dinteville, François II devient l’aumônier de Louise de Savoie. En 1527, François Ier le nomme à l’évêché de Riez mais dès 1530, il est préconisé pour l’évêché d’Auxerre. En 1531, François Ier l’envoie à Rome en qualité d’ambassadeur afin de négocier le mariage entre Catherine de Médicis et Henri II. De retour en France en 1533, il se rend à Auxerre mais, dès 1539, il tombe en disgrâce et est obligé de s’exiler en Italie. Il est innocenté et retourne dans son diocèse en 1542 où il joue un important.