Nació en Ronda en el 28 de diciembre de 1550, hijo de Francisco Gómez y Juana Martín. Adoptó el segundo apellido de su madre al matricularse en la Universidad de Málaga en 1571, siguiendo el ejemplo de Góngora y muy frecuente en aquella época como signo de hidalguía. Se aficionó a las letras tempranamente al igual que a la música codeándose con maestros de la época.

Realizó la carrera eclesiástica y fue beneficiado por sus tíos maternos nombrándolo titular de la capellanía de Ronda, lo que no hizo que llevara una vida cargada de aventuras.

En 1573 viaja a Sevilla donde pasa una larga temporada sumergido en una vida pícara.

En 1584, ya instalado en Madrid, empieza a publicar sus primeros trabajos, se relaciona con grandes personajes como Cervantes o Lope de Vega.

En 1585 termina sus estudios sacerdotales en Málaga y se vuelve a Ronda su ciudad natal.

En 1587 consigue la autorización necesaria para publicar su primera obra "Diversas Rimas" que saldrá a la luz pública en 1591.

Al mismo tiempo que realiza sus funciones eclesiásticas se dedica a traducir a Horacio y a la composición de poemas religiosos. Vuelve a Madrid como maestro de capilla y, aunque es criticado por dejar algo de lado sus funciones como sacerdote, disfruta de su ganada fama como músico y poeta.

Como maestro de Capilla, tenía a su cargo todo lo concerniente a la música de la misma, y pudo por fin aplicar sus conocimientos de las canciones populares, armonía, contrapunto y su experiencia con las formas musicales que requerían el acompañamiento de la vihuela.

En la música jugó un papel decisivo ya que añadió la quinta cuerda a la guitarra, llamada vihuela, nombre genérico que se le daba a los instrumentos de cuatro cuerdas, tres de ellas dobles y una sencilla, dándole nuevos acordes más afinados y completos y dando origen a la actual guitarra española y demás instrumentos de cuerda.

En literatura, a pesar de no alcanzar tanta fama como Cervantes o Lope de Vega, su labor produce un significativo cambio y beneficio para versos y sonetos, ya que transformó la estructura de la décima, que desde entonces lleva su nombre "espinela".

Escribió una novela picaresca denominada "Vida del Escudero Marcos de Obregón" que fue publicada en Madrid en 1618. Espinel muere en Madrid el 4 de febrero de 1624 enfermo de gota.

Se trata de uno de los personajes que brillaron con luz propia dentro del Siglo de Oro español.