Es considerado el arquitecto más influyentes en la Venezuela del siglo XX ; pionero, máximo exponente e impulsor de la arquitectura moderna en Latinoamérica y en su país.
En 1922 ingresa al École Nationale Supérieure des Beaux-Arts de París y se matricula en arquitectura, la misma carrera que su hermano Marcel había estudiado.
Ese mismo año viajó por primera vez a Venezuela, conoció la Caracas de la época y radicó por un tiempo en el Estado Cojedes.
Al poco tiempo viaja a los Estados Unidos, donde residió durante un año, trabajando con su hermano Marcel en la oficina de proyectos arquitectónicos con fines educativos Guilbert and Betelle.
Para 1929 Villanueva regresó y se estableció en Venezuela, país que, en esos tiempos, permanecía bajo la dictadura de Juan Vicente Gómez.
Hitchcock habla de la «brutal vigorosidad del concreto armado» frente a «la gracia y lirismo que alcanzan los arquitectos brasileños en sus obras».
Sin embargo, observa «diferencias en cuanto al énfasis que hacen, ya sea en aspectos tecnológicos, ambientales, perceptivos o de integración interdisciplinar».