Avviato alla professione di decoratore e restauratore, nel 1895 si iscrive alla Scuola Libera del Nudo dell’Accademia di Belle Arti di Firenze, entrando in contatto con l’ambiente artistico della città  e in particolare con Plinio Nomellini, che lo introduce alla pittura divisa. Fonda nello stesso periodo con Vittorio Giunti e Giovanni Montelatici la Manifattura Arte della Ceramica, la cui raffinata produzione è destinata a un grande successo internazionale. Nel 1901 esordisce con un’opera pittorica alla Biennale di Venezia, sviluppando un divisionismo personale destinato a evolversi nel tempo sull’esempio di Gaetano Previati e Giovanni Segantini. Partecipa più volte alla manifestazione veneziana: nel 1907 progetta con Plinio Nomellini, Gaetano Previati e Edoardo de Albertis la sala “L’arte del sogno”, nel 1909 decora la cupola del padiglione centrale, nel 1914 allestisce una personale in cui presenta la serie di opere realizzate in Siam, dove – incaricato dal re Rama V della decorazione del Palazzo del Trono di Bangkok – si era trattenuto dal 1911 al 1913. All’intensa attività  espositiva in Italia e all’estero, il Chini alterna esperienze significative nella decorazione, nella grafica, nell’illustrazione e nella scenografia, che ne fanno uno dei più eclettici protagonisti della stagione del Liberty italiano.