Luigi Gallo si è formato a Roma, all'Università La Sapienza, e a Parigi, dove ha sostenuto una tesi di dottorato all'Università Paris I Panthéon-Sorbonne.

Ha insegnato per diversi anni Architettura del Paesaggio a Roma, Storia delle Collezioni Archeologiche presso la Scuola di Specializzazione in Patrimonio Archeologico di Matera (Università della Basilicata) e attualmente è incaricato del corso di Scrittura per l'Arte presso la Scuola di Specializzazione in Beni Storico Artistici della Sapienza.

È ricercatore associato del Centre André Chastel, Laboratoire de Réchèrche en Histoire de l'Art Sorbonne Université-CNRS-Ministère de la Culture.

Ha lavorato come editor per Electa, senior curator alle Scuderie del Quirinale a Roma, esperto storico dell'arte per il Parco Archeologico di Pompei.

Da settembre 2020 è Direttore della Galleria Nazionale delle Marche a Urbino e della Direzione Regionale Musei Marche uniti nel nuovo istituto Palazzo Ducale di Urbino.