Después de recibir un doctorado por parte de la Universidad Politécnica de Turín, trabajó para Frank Lloyd Wright en Arizona y Wisconsin (1947–1949), donde recibió sus primeros reconocimientos internacionales por el diseño del puente The Beast.
En 1959 comenzó a diseñar un plan para una serie de centros urbanos compactos que se extenderían verticalmente en un mismo espacio en lugar de horizontalmente a lo largo del piso.
Estas megaestructuras fueron concebidas para ahorrar energía y recursos (parcialmente mediante la dependencia de energía solar y la eliminación del uso de automóvil dentro de la ciudad), preservar el entorno natural y condensar las actividades humanas en el interior de ámbitos totalmente unificados.
En 1970 inició la construcción de una ciudad prototipo llamada Arcosanti, para una población de 5000 habitantes, proyectada para estar ubicada entre Phoenix y Flagstaff.
Hasta la fecha, dicho trabajo sigue desarrollándose por estudiantes y voluntarios.