Nato a Milano, all'età di 17 anni, grazie alla camera oscura del padre, inizia ad analizzare e sondare le potenzialità creative del fotogramma.
Negli anni venti inizia l'attività artistica, frequentando un corso di disegnatore tessile, e contemporaneamente svolge ricerche nell'ambito fotografico che gli consentono di ottenere, attraverso determinate tecniche, immagini dense di originalità. Fu introdotto da Raffalle Giolli in un gruppo di intellettuali associati con la rivista Poligono. A 20 anni comincia ad interessarsi alla pittura studiando presso il pittore napoletano Carmelo Violante, allora professore presso l'Accademia Carrara di Bergamo.
Partecipa alla prima mostra collettiva di arte astratta d'Italia, il 4 marzo 1934 nello studio dei pittori Felice Casorati e Enrico Paolucci in Torino, con gli artisti Oreste Bogliardi, Cristoforo De Amicis, Ezio D'Errico, Lucio Fontana, Virginio Ghiringhelli, Osvaldo Licini, Fausto Melotti, Mauro Reggiani e Atanasio Soldati, i quali firmarono il "Manifesto della Prima Mostra Collettiva di Arte Astratta Italiana". Partecipa alla Triennale di Milano nel 1936. Lo stesso anno partecipa a una mostra di arte astratta in Como con Lucio Fontana, Virginio Ghiringhelli, Osvaldo Licini, Alberto Magnelli, Fausto Melotti, Enrico Prampolini, Mario Radice, Mauro Reggiani, Manlio Rho e Atanasio Soldati. Il catalogo contiene una presentazione scritta da Alberto Sartoris. Ancora nel 1936 è illustratore del " Quaderno di geometria" di Leonardo Sinisgalli. Nel 1939 presenta una mostra personale nella Gallerie L'Equipe in Parigi. In quello stesso anno pubblica "14 variazioni su un tema pittorico" con commento musicale di Riccardo Malipiero, avviando una profonda analisi dei rapporti tra scale musicali e scale cromatiche, con particolare interesse per la musica dodecafonica.
A Milano, nel 1932, la galleria Il Milione ospita le sue prime creazioni, di tipo figurativo: in seguito, inizia la sua personale ricerca nell'ambito dell'astrattismo.
A Parigi nel 1932 stringe rapporti con F.Léger e si interessa al costruttivismo russo e olandese abbandonando l'impianto figurativo degli esordi e affrontando la ricerca nell'ambito dell'astrazione di tendenza geometrica. Nel 1934 aderisce al gruppo parigino Abstraction-Création, conosce le esperienze del costruttivismo svizzero ed aderisce al metodo del Bauhaus: determinante sarà la "lezione" di Wassily Kandinsky. Partecipa alla mostra Arte Astratta Arte Concreta nel Palazzo Reale di Milano. Molto attivo prima in teatro e poi al cinema[1][2], con un totale di 6 film sperimentali e astratti realizzati, di cui 4 completamente perduti, mentre degli altri rimangono solo brevi spezzoni non proiettabili (i primi risalenti agli anni quaranta). Durante la guerra utilizza le sue conoscenze di grafica e design e diviene falsario per il Movimento di liberazione nazionale (si veda in bibliografia 1). Nel dopoguerra fu cofondatore del gruppo fotografico La Bussola. Lavora per molti anni come grafico e pubblicitario, ed alcuni suoi fotogrammi diventano copertine per riviste quali Campografico e Ferrania. Nel 1949 aderisce al MAC - Movimento per l'Arte Concreta - partecipando alle mostre di questo movimento fondato a Milano nel 1948 da Atanasio Soldati, Gillo Dorfles, Bruno Munari, Gianni Monet.
Continua a interessarsi alla musica, creando una polidimensionalità dell'arte intesa come un progetto globale, approfondendo la sua ricerca sui rapporti matematici delle note musicali, traducendoli nei rapporti tonali del colore. Crea così numerose trasposizioni cromatiche di partiture musicali. Alla fine degli anni novanta, queste sue ricerche sono state sviluppate dal musicista Sergio Maltagliati.[3] Per le sue ricerche scientifiche su colore, percezione cromatica e musica negli anni settanta ( 1973-77) è chiamato alla Cattedra di Cromatologia e Composizione dell'Accademia di Belle Arti di Brera.
Partecipa attivamente alla maggior parte delle mostre di quegli anni, quale la mostra dell'astrattismo italiano alla XXXIII Biennale di Venezia, il Festival di Musica Contemporanea ed una personale alla Galleria Spatia di Bolzano nel 1980 e un'altra a Pordenone nel 1984. Nel 1983 riceve il Premio Feltrinelli dell'Accademia dei Lincei per la pittura. Nel 1987 insieme a Maria Lai, Costantino Nivola, Guido Strazza realizza il progetto artistico del Lavatoio Comunale di Ulassai in Sardegna. Nel 1989 Luigi Veronesi è coautore, con Giancarlo Pauletto, di un libro sull'artista Genesio De Gottardo. Sempre negli anni ottanta progetta diverse scenografie per il Teatro alla Scala di Milano; i bozzetti del lavoro scenografico sono in permanenza nel Museo del teatro. Anche la sua attività di scenografo fu improntata dal suo interesse a indagare i rapporti tra suoni e colori attraverso le trasposizioni visive delle frequenze musicali.
È morto nella sua città natale nel 1998.
