Luigi Macchi realizó diversas funciones dentro de la curia romana, como Prefecto del Palacio Apostólico.

El Papa León XIII lo creó cardenal en el consistorio del 11 de febrero de 1889.

Como protodiácono, anunció la elección del cardenal Giuseppe Sarto, al final del cónclave de 1903, y después lo coronó como nuevo Papa el 9 de agosto de 1903.

Después de haber celebrado misa la mañana anterior a su muerte, por la tarde sufrió los primeros dolores y murió al día siguiente a consecuencia de un derrame cerebral.

Expuesto en la iglesia de Santa Maria in Pórtico, fue enterrado en el sepulcro familiar del Cementerio de Verano de Roma.