Francisque Balaÿ est le petit fils de Jean-François Balaÿ qui créa à Saint-Étienne une entreprise de passementerie-rubanerie. Son fils Jules travaille d'abord avec son père puis crée ses propres entreprises de soie et de banque. Jean-Christophe, l'aîné des garçons de Jean-François est le père de Francisque, crée également une entreprise appelée Balaÿ l'aîné. Jean-Christophe meurt en 1835. Francisque, n'a que 15 ans. Sa mère Anne Salichon prend seule la direction de l'entreprise puis, quelques années après, s'associe, en 1822, avec son fils, qui a fait des études à Lyon.
Après des études à Lyon et un voyage en Angleterre, Francisque Balaÿ entra très jeune dans la carrière active. En effet, à l'âge de 22 ans il devient l'associé de sa mère à titre d'essai. Les jeunes frères de Francisque, Christophe et Ferdinand deviennent également associés en 1854. Cependant, Francisque ne participe pas directement à la gestion de la société. Il entre dans la banque Balaÿ. En épousant sa cousine germaine, en 1839, Antonie Fanny Valérie, la fille de Jules Balaÿ qui est ainsi oncle et beau-père de Francisque. il devient le gendre de son oncle Jules Balaÿ. Délaissant le commerce familial, Francisque devient l'associé de son beau-père d'abord dans la banque Balaÿ Frères (1853), puis dans le commerce de rubans Jules Balaÿ et Cie (1856). Après la mort de son beau-père, la société Balaÿ frères et Cie se poursuit entre Francisque, Michel Balaÿ et Gabriel Ruffieux père (1863-1865). Il est aussi associé, avec son frère Jules Balaÿ neveu, dans une société de rubans qui fait travailler 150 métiers en 1865. Bien qu'il ait tourné ses efforts vers l'agriculture, Francisque a toujours suivi de près l'évolution de la Fabrique. Il se montre ainsi en 1868 un partisan convaincu de l'introduction du moteur industriel. La banque naît le 28 janvier 1843 avec comme objet social le commerce des soies et les opérations de banque, sous la forme d'une SNC, Balaÿ Frères et Cie, où tous les associés possèdent la signature sociale. Jules s'est associé à ses frères, Constant et Michel, mais aussi Gustave Werner, négociant, et Pierre-Gabriel Ruffieux, commissionnaire. La banque Balaÿ s'intéresse à diverses affaires industrielles. Maire de Chalain-le-Comtal en 1860, Francisque succède à son beau-père comme député bonapartiste de la Loire. Il joue un rôle important à la Société Impériale d'agriculture, d'industrie, des sciences, des arts et belles lettres de Saint-Etienne, où il est entré en 1856 avant d'en devenir président en 1862, trois fois réélu jusqu'en 1871. Francisque Balaÿ résidait à Saint-Etienne dans un appartement de dix-huit pièces à l'angle de la rue Mi-Carême et la rue des Jardins (aujourd'hui rue Michel Rondet). La vaste salle à manger éclairée par quatre fenêtres garnis de velours verts assortis avec l'ameublement était meublée en chêne avec une table pouvant accueillir 25 convives sous un lustre et une pendule en marbre avec sujet en bronze. De là on passait dans une antichambre garnie de glaces et de divers sièges pour passer dans le grand salon où les sièges étaient recouverts de damas rouge. Le petit salon à la suite contenait le grand piano à queue de madame Balaÿ. Enfin, l'appartement disposait de dix chambres. Francisque Balaÿ était propriétaire du château de Sourcieu, belle maison de campagne édifiée par l'architecte Anatole de Baudot, dont il avait hérité de son père qui avait acquis ce domaine en 1826. La construction était originale avec des ornementations en brique, pierre et céramique. Le rez-de-chaussée se compose d'un salon ,d'un arsenal, d'une salle à manger, ces trois pièces étant meublées en chêne. Le premier étage compte neuf chambres de part et d'autre du corridor et un grand salon. Francisque Balaÿ se livra sur ses domaines agricoles à de nombreuses expériences: en précurseur dans le Forez, il expérimente toute la gamme des innovations: prairies artificielles, assolement, drainage et irrigation, utilisations d'engrais, essais de machine agricole, acclimatation de nouvelles races de bétail...Au concours régional de Roanne en 1864 Francisque reçoit 12 prix auxquelles s'ajoutent une prime et la coupe d'honneur du jury. Francisque Balaÿ est victime d'une apoplexie foudroyante le 02 mai 1872 décède dans son château de Sourcieu. Balaÿ ou Balaÿ de la Bertrandière.
Il est Président de la Société impériale d'agriculture, sciences, arts et belles-lettres du département de la Loire.
Francisque Balaÿ a été nommé chevalier de la Légion d'honneur.