Hizo sus estudios en las abadías benedictinas de Morimondo Coronato en Milán, San Bartolomeo en Ferrara y nuevamente Cestello en Florencia.

Como escritor su obra más importante fue Italia sacra, una recopilación de geografía e historia eclesiástica de todas las diócesis de Italia en nueve volúmenes in folio en latín publicados por varios impresores en Roma entre 1644 y 1662, cuyo objetivo y método expuso el propio Ughelli en el prefacio.

Una segunda edición apareció en Venecia entre 1717-1722 por cuenta de Nicolò Coleti, corregida y ampliada con la Sicilia sacra de Rocco Pirro, que fue reimpresa en Nendeln en 1970.

La obra fue equivalente a las que en otros países de Europa se compusieron sobre el mismo tema, como la Gallia christiana que los mauristas redactaron sobre la historia eclesiástica de Francia, el Monasticon Anglicanum en Inglaterra, o ya en el siglo XVIII, la España sagrada de Enrique Flórez y el Illyricum sacrum de Daniele Farlati.

Giulio-Ambrosio Lucendi, abad de la misma Orden que Ughelli, hizo una versión abreviada y estudiada de la Italia sacra, publicada en Roma en 1704.