Nato il 7 maggio 1917 a Borgo San Lorenzo, in provincia di Firenze, mostra fin da giovanissimo una duplice vocazione: religiosa e musicale. Terminate le scuole elementari entra nel Seminario fiorentino dove, oltre agli studi ordinari, si dedica intensamente alla musica. Studia con Francesco Bagnoli, Maestro di Cappella del Duomo di Firenze e, assai presto, è incaricato di accompagnare all’organo le esecuzioni corali in Cattedrale. La facilità con la quale il giovane improvvisava Preludi, Toccate e Fughe diviene immediatamente motivo di ammirazione da parte di tanti fiorentini. Alla morte di Bagnoli gli succede come Direttore della Cappella del Duomo di Firenze. In quegli anni inizia a comporre le prime messe, i primi mottetti, le musiche organistiche e cameristiche, i madrigali, ma soprattutto La Tempesta sul Lago (1935), il suo primo oratorio.

Nel 1939 due avvenimenti decisivi: l’ordinazione sacerdotale e il Diploma in composizione e direzione d’orchestra con Vito Frazzi al Conservatorio fiorentino. Alla fine del 1942, dopo aver insegnato nei Seminari fiorentini, si reca a Roma per maturare una più profonda conoscenza della musica sacra, grazie al contatto con la pratica delle allora fiorenti Cappelle musicali. Inizia qui la sua permanenza nella capitale, ospite presso l’Almo Collegio Capranica. Oltre a frequentare Raffaele Casimiri, illustre studioso palestriniano, è subito affiancato a Lavinio Virgili come vice direttore della Cappella di San Giovanni in Laterano. La guerra e il bombardamento di Borgo San Lorenzo lo richiamano in Mugello, ma nel 1945, a guerra conclusa, Bartolucci torna a Roma e ottiene i diplomi di perfezionamento della composizione con Ildebrando Pizzetti e di direzione corale.

Due anni più tardi il cardinale Dalla Costa lo vuole parroco di Montefloscoli, un piccolo centro mugellano; dopo l’esecuzione del suo Poema Sacro Baptisma al Pontificio Istituto di Musica Sacra di Roma, è nominato Maestro della Cappella Liberiana di Santa Maria Maggiore e docente di composizione e direzione polifonica proprio al Pontificio Istituto di Musica Sacra. Nel 1952, su indicazione di Lorenzo Perosi, Bartolucci diviene Vice Maestro della Cappella Sistina; in questo stesso anno compone l’oratorio L’Ascensione, con il quale inaugurerà a Città del Messico il nuovo Santuario della Vergine di Guadalupe, in un avvenimento religioso di larga risonanza nell’emisfero latino-americano.

Morto Perosi nel 1956, Pio XII gli conferisce l’incarico di Direttore Perpetuo della Sistina. Pochi anni più tardi, nel 1959, Bartolucci riceve da Giovanni XXIII l’approvazione per il progetto di riorganizzazione della Cappella Musicale Pontificia. Si ottenne così una Sede adeguata per le prove e per l’archivio, fu definito l’organico stabile dei cantori adulti e si diede vita alla Schola puerorum dedicata esclusivamente alla formazione dei ragazzi. Nel 1965 il Maestro è nominato Accademico di Santa Cecilia. Proprio l’Accademia ha più volte programmato i suoi oratori nelle passate stagioni sinfoniche invitandolo a dirigerne le esecuzioni: tra di esse occupano un posto particolare il Gloriosi Principes presentato a tutti i Padri conciliari, presente Paolo VI, e l’Ascensione offerta a Giovanni Paolo II quando rientrò a Roma per riprendere il suo ministero pastorale dopo l’attentato.

Nel corso degli anni oltre alle esecuzioni nelle liturgie papali Bartolucci ha promosso con profonda convinzione l’attività concertistica della Sistina, ritenendola uno strumento privilegiato di evangelizzazione. In tale veste la Cappella Pontificia ha partecipato per più di trentacinque anni alla Rassegna Internazionale delle Cappelle Musicali di Loreto e ha tenuto concerti in tutta Italia. L’Istituzione è stata apprezzata anche oltre i confini nazionali attraverso memorabili tournées (Austria, Germania, Irlanda, Francia, Belgio, Olanda, Spagna, Isole Filippine, Australia, Canada, Stati Uniti, Turchia, Giappone) con centinaia di concerti che hanno ricevuto l’apprezzamento del pubblico e della critica per i cantori e il loro maestro ed hanno permesso alla Sistina di mantenere viva la sua grande tradizione polifonica. Oltre alla direzione della Cappella Papale Bartolucci si è dedicato all’insegnamento presso il Conservatorio di Santa Cecilia e il Pontificio Istituto di Musica Sacra; ha tenuto corsi di polifonia palestriniana in Italia e all’estero, ha diretto i principali complessi sinfonico-corali italiani ed è stato insignito di alte onorificenze e premi nazionali ed internazionali.

Per quanto riguarda la composizione, è Autore di una vastissima produzione musicale. Il corpus di opere già pubblicate dalle Edizioni Cappella Sistina supera i quaranta volumi e comprende 6 libri di Mottetti, 6 di Messe, Laudi, Inni, Cantici e una serie di Oratori e Messe per soli, coro e orchestra: Natività, Ascensione, Passione, Tempesta sul Lago, Gloriosi Principes, Baptisma, Miserere, Te Deum, Stabat Mater, Missa pro defunctis, Missa Assumptionis, Missa Jubilæi, Missa de angelis, Messa in onore di Santa Cecilia, Cantata Biblica. In campo profano risaltano la Sinfonia Mugellana, il Concerto in Mi per pianoforte e orchestra, la copiosa produzione per organo e pianoforte, i madrigali e le musiche cameristiche. Per il teatro il lavoro più importante del Maestro è l’opera lirica in tre atti Brunellesco.

La concezione della musica per Bartolucci si fonda sul “dire” con naturalezza, sulla ricerca del modo più vero e spontaneo di interpretare la parola e di porgerla. Egli stesso ha ripetutamente affermato di voler rifuggire da astrattezze e da complicate astruserie per seguire la verità della parola e del gesto, ca­ricandoli di quella tinta di passione che è con­notato personalissimo del suo temperamento. Caratteristica di tutta la concezione estetica del Compositore è quella di un ragionato ossequio alla tradizione, alla cui base egli colloca “una nobile severità di canto e quella limpida e solida polifonicità” indicate nella Prefazione del Primo Libro dei Mottetti. La musica di Bartolucci affonda le radici nella grande tradizione del canto gregoriano e della polifonia palestriniana, riallacciandosi al loro linguaggio modale, rivissuto e arricchito con una sensibilità moderna particolarmente fedele alla cantabilità della Scuola romana, pur con gli accorgimenti che il tempo e l’evoluzione del linguaggio hanno comportato.

Come direttore Bartolucci ha assorbito la cantabilità romana tramandata dai cantori della Cappella Musicale Pontificia e ne ha affinato ed esaltato le caratteristiche. Le sue doti lo hanno portato ad essere riconosciuto come il più autorevole interprete del repertorio polifonico: oltre alle solenni liturgie papali, gli innumerevoli concerti che la Sistina ha tenuto in Italia e nel mondo si sono imposti all’attenzione della critica che ha parlato spesso di autentici trionfi ed ha definito il maestro come l’ultimo grande polifonista.