Fundando-se em 1781 uma aula régia de desenho, o futuro pintor matriculou-se, sendo um dos primeiros alunos, a 2 de dezembro do mesmo ano, figurando no respectivo livro da matricula com o nome de Domingos António do Espírito Santo, apelido de seu pai. Foi seu mestre Joaquim Manuel da Rocha, pintor medíocre, mas zeloso e muito afeiçoado aos discípulos, entre os quais se contavam os dois maiores pintores portugueses, Domingos António de Sequeira e Vieira Portuense. Estudou ali durante cinco anos, sendo por vezes premiado, passando depois à aula de pintura do professor Francisco José da Mocha, mais conhecido por Francisco de Setúbal, que também pouco o poderia guiar, porque apesar de ser pintor de grande talento, era muito leviano e pouco sabia. Alcançara, porém, grande fama, e recebia muitas encomendas, e para as satisfazer, aproveitava os discípulos para o auxiliarem. Dois anos, quando muito, seguiu Domingos António de Sequeira as lições deste professor.

O marquês de Marialva, que morava em Belém e era vizinho e apreciador do talento do jovem artista, recomendou-o à rainha D. Maria I, e obteve lhe uma pensão de 300$000 reis do régio bolsinho, para que fosse a Roma, a cidade das artes, aperfeiçoar-se, onde já se encontravam alguns artistas estudando, mandados pelo intendente de policia, Pina Manique. Constituíam estes estudantes uma Academia Portuguesa, organizada pelo modelo da Academia Francesa da vila Medicis. Quando Sequeira chegou a Roma em 1788, foi hospedar-se na casa do embaixador português, no palácio Cimarra, indo depois viver na casa dum seu amigo chamado Cometti. Nas aulas da Academia Portuguesa continuou a mostrar se aluno distintíssimo, e logo em 1789 alcançou o segundo prémio. Pouco tempo, porém, esteve seguindo o estudo oficial da Academia, e aproveitando a faculdade que era permitida aos alunos de escolherem professor, foi seguir as lições de António Cavallucci, um dos mestres da nova escola de pintura, que afastando se completamente da escola do convencionalismo, pretendia aproximar-se da natureza, não directamente ainda, mas procurando na arte antiga os seus principais modelos. Sequeira trabalhava, e trabalhou muito, e frequentes vezes sentiu o desalento invadi-lo, ao ver que tinha de refazer completamente os seus estudos para se acomodar com a disciplina severa do seu novo mestre, mas os quadros, que então pintou, revelavam um notável progresso, que o devia compensar largamente das fadigas a que tivera de sujeitar-se, porque em 1791 obteve o primeiro prémio da Academia de S. Lucas; o assunto proposto à emulação dos artistas fora o milagre da multiplicação dos pães e dos peixes. Em 1794 era admitido como académico emérito, apresentando por esta ocasião o seu belo quadro da Degolação de S. João Baptista.

Sequeira estudou deveras, e com afinco e ardor, visitando incessantemente museus públicos e particulares, fazendo cópias do antigo, e passando as noites a estudar anatomia e adquirir outros conhecimentos indispensáveis para a sua profissão, que afinal adoeceu gravemente, sendo-lhe necessário, para se restabelecer, fazer uma viagem em que visitou Parma, Bolonha, Milão e Veneza. Voltando a Roma, já o seu talento começou a ser tão apreciado que o encarregaram de trabalhos para varias igrejas e palácios. Roma estava sendo para Sequeira a sua segunda pátria. Conhecia muito bem, não só a língua italiana, como também os dialectos romanos, e valeu-lhe isso de muito numa aventura que ia sendo para ele extremamente grave. Rebentara a revolução francesa, e os seus princípios eram pouco estimados na cidade dos papas entre a plebe fanática. O ódio aos franceses estava sendo uma das paixões mais ardentes do populacho. Uma tarde, voltando do Coliseu, foi Sequeira assaltado por um bando de populares aos gritos de: «Morra o francês!» Sequeira, sem perder o sangue frio, explicou-lhe no mais puro transteverino que não era francês, mas sim português de nascimento e romano pelo afecto Deixaram-no, mas Sequeira julgou então prudente ir residir de novo para o palácio do embaixador, porque percebeu que nessa ocasião os estrangeiros em Roma precisavam de ser protegidos pelas imunidades dos embaixadores. Mas os acontecimentos políticos que revolviam a Europa, levaram o governo português a fechar a Academia em Roma e a chamar à pátria os artistas portugueses. Sequeira obedeceu, e partiu na esperança de tornar em breve para Roma, e cheio de distinções com o diploma de académico da Academia de S. Lucas, e os de sócio das academias de Bolonha e de Florença, e tendo sido muito afectuosamente recebido pelo papa Pio VI, que lhe enviou uma relíquia de Santo António, honraria insigne não só pelo valor religioso da oferta realçada pela fineza de ser a relíquia dum santo português, mas também porque, sendo essa uma distinção que os papas faziam ás pessoas que queriam obsequiar, eram essas dadivas levadas aos agraciados por um camareiro num coche de gala, o que realmente devia ser uma honra notável para um simples artista pensionado pelo seu governo. 

Regressando a Portugal, Domingos António de Sequeira percorreu de novo a Itália do Norte, e embarcou finalmente em Génova em outubro de 1795, chegando no ano seguinte a Lisboa, depois de oito anos de ausência Foi aqui recebido admiravelmente. O príncipe D. João, regente do reino, concedeu-lhe uma pensão anual de 60 moedas e casas pagas, sem prejuízo das remunerações que houvesse de receber por cada uma das obras que executasse. Afluíram encomendas tanto da família real, conventos e particulares, como dos próprios estrangeiros amadores das belas artes, entre os quais avultava o opulento e inteligentíssimo Beckford. Mas Domingos António de Sequeira vinha habituado aos preços elevados de Roma, de forma que aquela afluência decaiu rapidamente. Todos queriam ter um quadro do eminente pintor, mas recuavam perante o exagero dos preços que ele pedia. Exagero para os costumes de Portugal, mas não para os preços que já então lá fora obtinham as obras de arte. Quando o conde de Vale de Reis encomendou dez quadros de batalhas para as suas antecâmaras, e que Sequeira lhe pediu mil moedas de ouro (4.800$000 reis), o conde ficou espantado e desistiu da sua ideia. Sequeira, que era orgulhoso, estimulou-se, quis coligar-se com os outros artistas para obter que se levantassem as cotações do mercado artístico, mas os outros, que já o invejavam, ciosos do seu grande valor, recusaram-se. 

Sequeira, que contava enriquecer rapidamente para voltar a Roma e casar com Nannina Cometti, senhora por quem estava enamorado, entristeceu. Sempre fora religioso, os dissabores agravaram-lhe a sua tendência ascética, e saiu da capital, indo ocultar o seu desanimo e desespero no ermo da serra do Buçaco, donde passou para a Cartuxa de Laveiras, estando, naquele convento como noviço, muito seriamente disposto a professar. Ali esteve desde o fim do século 18 até ao ano de 1802, pintando uns quadros todos alusivos ao estado que desejava tomar, representando episódios da vida de S. Bruno, etc. Afinal,  D. Rodrigo de Sousa Coutinho, informado da deplorável resolução de Sequeira, conseguiu arrancá-lo do convento, e intercedendo com o príncipe regente, mostrando-lhe a perda irreparável que seria para a arte portuguesa a falta de Sequeira no mundo artístico, o príncipe, por decreto de 28 de 1unho de 1802, o nomeou primeiro pintor da corte com um ordenado de 2.000$000 reis, e com obrigação de dirigir juntamente com Francisco Vieira Portuense as decorações artísticas do paço da Ajuda. 

Foi nessa ocasião que Domingos António de Sequeira deliberou fundar uma academia de desenho e pintura ligada com as obras da Ajuda, como em Mafra se fundara em tempo uma aula de escultura ligada comas obras do convento. Sequeira, contudo, parece que não tinha paciência para o ensino, porque abandonou muito a aula, como abandonou também as obras da Ajuda, cuja direcção lhe fora confiada, e que afinal. foram feitas quase todas por Taborda e Fuschini. De Sequeira havia apenas a pintura de um tecto, que desapareceu por se terem transformado as decorações da sala onde esse tecto estava, e uns quadros pintados sobre tela, que a família real levou para o Brasil, quando para ali foi em 1801, fugindo aos franceses, e por lá ficaram. Representavam episódios da vida de D. Afonso Henriques. Os directores das obras da Ajuda, Sequeira e Vieira Portuense, abandonaram ambos aquele encargo, Vieira porque teve de ir para a Madeira, onde faleceu. Sequeira, porque tinha muitas coisas em que ocupar-se, e estava granjeando avultados rendimentos. Ganhava 2.000$000 reis como primeiro pintor da corte, continuava a receber a pensão de 60 moedas anuais que lhe fora arbitrada quando regressou de Roma, e continuava a ter casas pagas; tendo sido agraciado com o hábito de Cristo, recebia a tença de 12.000 reis, que lhe andava anexa. Foi escolhido para mestre de desenho dos infantes, e cumpria-lhe exercer gratuitamente esse cargo, na sua qualidade de primeiro pintor da corte, mas dava lhe direito a ter sege montada por conta do paço, o que equivalia a um bom ordenado, finalmente foi nomeado director da aula de desenho, que a junta, da Companhia das vinhas do Alto Douro fundara no Porto, e que fora anexa à. Academia de Marinha e Comércio da mesma cidade, legar pelo qual recebia o ordenado de 600$000 reis anuais tendo apenas a obrigação de ir passar todos os anos três meses no Porto para superintender os trabalhos de que era director. 

Chegara-se ao ano de 1807, e viera a invasão francesa; Sequeira fora ao Porto no desempenho dos seus deveres de director da aula de desenho. Entretanto as obras da Ajuda eram suspensas pelo governo de Junot, por ordem de 9 de Dezembro de 1807, que mandava despedir os operários, mas a 23 do mesmo mês foi nova ordem mandando que tudo continuasse como até aí Sequeira, chegando a Lisboa em Janeiro de 1808, encontrou tudo no mesmo estado em que deixara, e naturalmente afeiçoado a estrangeiros pela sua longa residência na Itália e estranho completamente à política, relacionou-se com o conde de Forbin, grande amador das artes, e que foi depois no tempo da Restauração director das belas artes em França. Este conde, que também pintava, e pintava com certo gosto, era nesse tempo ajudante de ordens de Junot. Quis fazer uma digressão artística em Portugal, e Sequeira acompanhou-o à Batalha e a Alcobaça, onde Forbin desenhou o túmulo de D. Inês de Castro. Por intermédio de Forbin, relacionou-se com outros oficiais franceses e com o próprio Junot. Aceitou e executou encomendas para alguns deles, e não duvidou também, e está aqui a sua culpa, fazer para Junot, que lhe prometia pagar uns meses do seu ordenado que estavam em divida, o seguinte quadro: «Lisboa amparada pelo Génio das Nações e pela Religião, mas triste e melancólica, era consolada pelo vulto de Junot; a um lado. Marte simbolizando a França, fulminava Neptuno, que representava a Inglaterra.» Dizia-se que este quadro fora pintado com tintas corrosivas, para durar pouco tempo. Esta versão não parece verdadeira, porque se o fosse, não deixaria de a alegar o advogado de Sequeira na Memória Justificativa que teve de escrever em defesa do grande pintor, quando este foi processado por esse e outros factos. É certo que Sequeira não se esquivou a executar o trabalho, e pouca atenção merecem realmente as suas desculpas. Alegou que, se Junot não fosse obedecido, o castigaria com severidade. Mas sujeitou-se ao castigo. Mais lhe valia o ter estado preso durante o domínio francês por não ter querido cumprir as ordens do estrangeiro, do que estar, como obteve depois, oito meses encarcerado por não ter manifestado suficiente patriotismo. E não foi só um quadro que Sequeira pintou para glorificação dos invasores. O conde de Farrobo, possuía um esboço firmado por Sequeira, e que representava um génio pairando com um ramo de saudades numa das mãos, e com um medalhão na outra, medalhão onde se lia em letras microscópicas a legenda Duque de Abrantes. Em baixo densas nuvens, sobre as quais pousava uma águia branca de asas fechadas, abriam a cena, que representava vagamente Lisboa e a torre de Belém, onde flutuava também dum modo quase indistinto a bandeira tricolor.

Bem consciente estava das suas culpas o grande pintor, porque foi um dos primeiros que acudiram com donativos para auxilio da guerra contra os franceses cedendo tudo quanto recebia, como pensão, do régio bolsinho, que eram a esse tempo 688$00 reis, e mais um conto dos dois do ordenado que recebia como primeiro pintor da corte, mas ao mesmo tempo que se conservasse a dádiva secreta, e é por isso que não figura na lista de donativos que apareceram na Gazeta. Mostra isso que Sequeira, em primeiro lugar, quis, pelo valor da oferta, desarmar as iras do governo, e ao mesmo tempo temia que a aparição do seu nome fizesse lembrada de todos a sua transigência com o governo intruso. Não lhe valeu essa precaução. O povo revoltou-se contra ele e a regência viu-se obrigada a mandá-lo prender. Efectuaram a prisão com alguma violência, na noite de Natal de 1808 uns soldados de cavalaria. n.º 4, que o levaram para o corpo da guarda do regimento, e donde passou ao Limoeiro, até que foi solto no princípio de setembro de 1809. Se houve processo, com absolvição ou condenação, desapareceu completamente. O que parece mais provável é que os protectores de Sequeira, que os tinha muitos e poderosos, pusessem pedra em cima da questão. O que aconteceu, em todo o caso, é que Sequeira deixou a direcção das obras do paço da Ajuda, não demitido oficialmente, mas não lhe sendo permitido assumir a direcção efectiva, que foi confiada a Ângelo Fuschini. Em 1818 quiseram que ele de novo tomasse a direcção desses trabalhos, mas Domingos António de Sequeira opôs dificuldades.

Em 1814, tendo sido concluída a guerra com os franceses, foi Sequeira encarregado pela regência de desenhar e dirigir a factura da magnífica baixela de prata, com que esse governo presenteou lorde Wellington. Em 1820, quando rebentou a revolução em 24 de agosto, Sequeira mostrou-se sinceramente entusiasmado pelas novas ideias liberais então proclamadas, e parece que foi encarregado de dirigir um monumento que se projectava erigir no Rossio Em 1822 teve também a incumbência de fazer os desenhos da medalha da Sociedade da Industria Nacional. Em 1823, quando se discutia o orçamento, alguns deputados quiseram que se lhe suprimisse o ordenado de 2.000$000 reis. Defendeu-o Borges Carneiro, pondo em relevo os serviços que ele prestara à sua pátria, ilustrando-a e honrando-a no estrangeiro. Foi grande o debate que se travou, e por ele se sabe que Sequeira estivera em Inglaterra, provavelmente quando se tratou da baixela para lorde Wellington, e que a esse tempo a imperatriz da Rússia lhe oferecera 16.000$000 reis para ele ir trabalhar para os seus domínios, o que Sequeira rejeitara. Apesar de todos estes louvores, as cortes sempre lhe foram cerceando os vencimentos, suprimindo lhe a pensão de 400$000, e reduzindo-lhe o ordenado a 1.600$000 reis.

No entretanto, quando veio a reacção desse ano de 1823, Sequeira, lembrando-se da sua prisão em 1808, quis por força sair de Portugal. Debalde o marquês de Palmela, que fazia parte do novo governo, instou com ele para que não saísse do reino, assegurando-lhe que nada tinha a recear, Sequeira insistiu, e então o marquês de Palmela lhe foi levar pessoalmente a casa os seus passaportes. A 7 de setembro de 1823 partiu para Paris, onde chegou a 20 de outubro. Ali privado dos recursos que lhe dava na pátria a sua posição oficial, trabalhou incansavelmente, e fez alguns dos seus mais belos quadros, entre eles o da Morte de Camões, que inspirou a Garrett o seu imortal poema, e que ele ofereceu a D. Pedro, nesse tempo imperador do Brasil, que o agraciou com o habito da ordem do Cruzeiro. Sequeira demorou-se em Paris até 15 de setembro de 1826, dirigindo se nesse ano para Roma, onde chegou a 1 de novembro. Os dez anos e meio que passou naquela cidade das artes, foram os últimos da sua vida, e por ventura os mais bem aproveitados no estudo, e os mais gloriosos para o distinto artista. Além de muitos desenhos e retratos, que lhe eram pedidos com instancia, executou em Roma não menos de catorze quadros, que em seguida mencionamos, dos quais os quatro últimos, que só de por si faziam a reputação de qualquer pintor, elevaram Sequeira no conceito e estimação dos entendidos à categoria de um talento de primeira ordem.