(1500-1572). Nació en Sevilla. Preparó los mapas de la expedición de Sebastián Cabot de 1525, en la que fue como tesorero. El objetivo era establecer colonias en la costa atlántica de Sudamérica y alcanzar las Islas de la Especiería, con el propósito de socorrer a los posibles supervivientes de la desgraciada expedición de Loaysa. Cabot no intentó pasar al Pacífico, y en mayo de 1530 Santa Cruz hizo una declaración, fechada en San Vicente de Brasil, protestando de las arbitrariedades de Cabot. En agosto regresaron a Sevilla.

En 1535 fue llamado para examinar junto con otros cosmógrafos los instrumentos que había proyectado Gaspar Rebelo.

Por Cédula de 7 de julio de 1536, dada en Valladolid, obtuvo la plaza de Cosmógrafo de la Casa de Contratación. En 1539 estuvo nombrado para acompañar a la expedición de Alonso de Camargo al Estrecho de Magallanes, pero fue nombrado contino de la Real Casa, con un sueldo de 35.000 maravedíes y retenido en España de orden del Emperador, a quien estaba instruyendo en Astrología y Cosmografía. Durante este tiempo vivió en la corte, primero en Valladolid y desde 1539 en Toledo.

En 1540 el Emperador encargó a Santa Cruz la formación de un mapa grande de España, que él declaraba hecho en 1551, y que fue descrito en el inventario de sus papeles en 1572.

En 1543 inició la redacción de su “Astronómico Real”, en el que incluye una tabla de longitudes y latitudes de las principales ciudades de España, cuya coincidencia con las utilizadas en el “Atlas de El Escorial” ha constituido el argumento principal para que Angel Paladini le atribuya esta obra, suponiendo se trata del mapa de 1551 citado en el párrafo anterior.

En 1545 pasó a Lisboa, para estudiar los informes  de los pilotos portugueses sobre la variación magnética, con la intención de emplearla para deducir la longitud. También intentó resolver el problema empleando relojes, de los que construyó varios modelos,  sin éxito. A su vuelta se estableció en Sevilla, desde donde en 1551 escribió al Emperador diciendo que había acabado una Historia de los Reyes Católicos desde 1490, fecha en que acaba la de Pérez del Pulgar, y otra del Emperador hasta 1550; decía también haber hecho un mapa de España de gran tamaño (el antes citado) y otros de Francia, Inglaterra, Alemania, Flandes, Hungría e Italia, con Córcega, Cerdeña y Sicilia. Realizó un plano de las costas desde Florida a Labrador (1545). AGI

En 1554 volvió a Valladolid para otra reunión de cosmógrafos, a fin de examinar algunos instrumentos hechos por Pedro Apiano, pero permaneció en la corte por siete años, en consulta continua con el rey. En 1556 solicitó de Felipe II el nombramiento de Cosmógrafo del Consejo de Indias; el rey contestó al año siguiente haciéndole Cosmógrafo Mayor de la Casa de Contratación. En 1557 envió al rey su plano de Toledo, que probablemente es el mismo que aparece en el cuadro de El Greco.

Por encargo de Felipe II hizo en 1560 el “Islario General de todas las islas del Mundo”, que contiene 97 cartas y cuyo manuscrito original se conserva en la Biblioteca Nacional de Viena, y fue publicado por Wieser en 1908; el “Libro de las longitudes”, “Libro de Astronomía” y un Mapa del Atlántico (1596). Comenzó una “Geografía de las Indias”, que terminó López de Velasco.

En 1563 pretendió publicar unas “Declaraciones de las Indias”, el “Libro de las longitudes”, y el “Libro de Astronomía”. La publicación de estas obras fue prohibida por Felipe II, que en informe remitido al Consejo de Indias, exponía: “podría traer mucho inconveniente en que los dichos libros se imprimiesen por la noticia y claridad que por ellos hallarían extranjeros y otras personas, que no fuesen súbditos ni vasallos nuestros…” Una referencia de Alejo de Vanegas indica que Alonso de Santa Cruz intentó mejorar las cartas ideando una proyección esférica, de la que dice que es “abierta por los meridianos, desde la equinoccial a los polos, en la cual sacando por el compás  la distancia de los blancos que hay de meridiano a meridiano, queda la distancia verdadera de cada grado, reduciendo la distancia que queda a leguas de línea mayor”. Basándose en este párrafo se le ha atribuido el empleo de la proyección de latitudes crecientes, supuestamente ideada por García Torreño, cuarenta años antes de la publicación por Mercator.

El inventario de sus mapas realizado a su muerte reseña 47 cartas.