Federico Fellini zaprosił młodego artystę do współtworzenia dekoracji do La Dolce Vita. Po znakomitym debiucie Luigi Castiglioni portretował na zamówienie zespół The Beatles i generała de Gaulle’a, potem Prezydentów Pompidou i Giscard’a d’Estaing, Cartera i Mitterand’a. Sławę zyskał projektami plakatów sportowych: walki bokserów – Monzon’a i Bouttiera, (1972) i Muhammada Ali z Kenem Nortonem (1976), na Mundial w 1978 w Argentynie i na Mundial’82, w Hiszpanii. Popularyzował tenis i narciarstwo, lekką atletykę i rajdy samochodowe, hokej i rugby. Zasłynął kolekcją blisko 200 plakatów sportowych, z których wiele oryginałów jest w kolekcji Księcia Monaco. Utrwalił na obrazie tragedię na stadionie w Heysel’85 aby plakat w światowej sprzedaży niósł pomoc poszkodowanym. Zaprojektował obraz z mapą Polski płaczącej z powodu stanu wojennego. Reprodukowany obraz, z napisem Solidarność, był cegiełką dla pomocy Polsce. Organizacja „Lekarze świata” kierowana przez Bernarda Kouchner’a gromadziła środki dla Polaków internowanych i potrzebujących. Za współpracę z Polską podziemną był honorowany przez Lecha Wałęsę i Prymasa Józefa Glempa. Projektował plakaty na 10 rocznicę Solidarności i Igrzyska Solidarności w Gdańsku’1990. Na fasadzie swego domu w Maison Laffitte namalował portret Chopina. Za dokonania artystyczne nagrodzony Krzyżem Zasługi Republiki Włoskiej, Grand Prix d’Affiche, w Cannes’1979, Nagrodą Prezydenta Włoch, Grand Prix Martini w Paryżu, Medalem Papieża Jana Pawła II „In Christo Amore, Justitia et Pax”, medalem „Lecha Wałęsy”.
Na wystawie „Plakaty sportowe LUIGI CASTIGLIONI (1936–2003)” Muzeum Sportu i Turystyki w Karpaczu prezentuje kolekcje wybranych, najlepszych plakatów o tematyce sportowej zaprojektowanych w latach 1966 – 2002, udostępnionych z kolekcji międzynarodowych. Plakaty stanowią własność Muzeum Sportu i Turystyki w Warszawie.
