Delli Colli nació en Roma y comenzó su carrera cinematográfica en 1938 en el estudio Cinecittà, a los 16 años de edad.

[1]​ Sus primeros trabajos consistieron en ser asistente de camarógrafo.

Trabajó además con el director Pier Paolo Pasolini, participando en doce de sus películas, como Accattone (1961), Mamma Roma (1962), El Evangelio según San Mateo (1964), El Decamerón (1971), Los cuentos de Canterbury (1972) y Saló o los 120 días de Sodoma (1976).

En 2005 fue reconocido por la American Society of Cinematographers con un premio a la trayectoria.

Tonino Delli Colli falleció en agosto de ese mismo año debido a un ataque cardíaco.