ولد جولجي فى 7 يوليو 1843 م ، أو 1844 فى بعض المصادر ،   في قرية كورتينو بمقاطعة لومبارديا ، التي كانت آنذاك تابعة للإمبراطورية النمساوية ( سميت هذه القرية فيما بعد "كورتينو جولجي" تكريماً لاسمه ) . كان والده طبيباً ومديراً طبياً إقليمياً ،  فدرس جولجي  الابن في جامعة بافيا ، حيث عمل في مختبر الباثولوجيا التجريبية تحت إشراف ( جوليو بيتزوزيرو ) ، الذي فسر خصائص نخاع العظم ، واهتم بتفسير عمل الجهاز العصبى ، ومعرفة عمل الأوعية الليمفاوية فى المخ ، وقد تأثر جولجى كثيراً  بطريقته ومنهجه العلمى فى البحث ، كما ذكر فيما بعد .

تخرج جولجي سنة 1865 ، وبدأ حياته مديراً  لمستشفى القديس ماتيو ، وهناك اهتم بدراسة الملاريا والتعرف على الأشكال الثلاثة للطفيل المسبب للمرض وأنواع الحمى التى يسببها ، وبعد دراسات مطولة قام بها تمكن من تصوير هذه المراحل عام 1890 م بعد توصله الى طريقة صبغ الخلايا وتصويرها تحت المجهر .

قضى جولجى معظم حياته المهنية في إجراء الأبحاث على الجهاز العصبي المركزى ، ففى عام 1872 عمل مديراً لأحد المستشفيات التى تعالج الأمراض المزمنة ، وفى هذا المستشفى حول إحدى الغرف الملحقة به والتى كانت مطبخاً ، الى معمل أجرى فيه أولى أبحاثه على الجهاز العصبى .

عاد جولجى الى جامعة بافاريا ليعمل أستاذاً لعلم الأنسجة ( الهستولوجى ) وذهب فترة قصيرة الى سيينا ، ولكنه عاد مرة اخرى الى بفاريا وعين رئيساً لقسم الأمراض العامة فى عام 1881 م ، خلفاً لأستاذه ( بيزوزيرو ) واستقر بها وتزوج من ( دونا لينا  ليتى) ابنة أخت ( بيزوزيرو ) ولكنهما لم ينجبا أى أطفال .

كان جولجى معلماً شهيراً ، فتح معمله لأى باحث يريد الدراسة والبحث ، رغم أنه لم يمارس مهنة الطب كما يمارسها معظم الأطباء الجدد ، إذ بدأ حياته مديراً  لمستشفى القديس ماتيو رغم صغر سنه ، وكان رئيساً لجامعة بافاريا وعضواً فى مجلس الشيوخ لمملكة إيطاليا ، وعندما قامت الحرب العالمية الأولى كان رجلاً عجوزاً ، لكنه تولى مسئولية مستشفى بافاريا العسكرى ، حيث أنشأ مركزاً للأمراض العصبية الطرفية ،  لدراسة ومعالجة جرحى الحرب .

لقد كانت تقنيات صبغ الأنسجة لفحصها مجهرياً غير ملائمة لدراسة الأنسجة العصبية في ذلك الوقت من القرن التاسع عشر ، فاكتشف جولجي  طريقة لصبغ الأنسجة العصبية مكنته من رؤية مسارات الخلايا العصبية في المخ للمرة الأولى في التاريخ ، وقد أطلق جولجي على اكتشافه هذا اسم "التفاعل الأسود "  وهو الاسم الذي تغير فيما بعد إلى "طريقة جولجي " أو "صبغة جولجي " تكريماً لمكتشفها ،  وإلى جانب هذا الاكتشاف ، اكتشف جولجي عضواً حسياً يوجد في الأوتار سمي فيما بعد "مستقبِل جولجي"، كما درس دورة حياة  ( بلازموديوم الملاريا )  وعلاقته بدورة حدوث الحمى ، كما مكنته طريقته في صبغ الأنسجة من اكتشاف عضية شبكية داخل الخلية سميت فيما بعد جهاز جولجي .

 في سنة 1906، حصل جولجي على جائزة نوبل في الطب مناصفة مع الإسباني سانتياغو رامونى كاخال لأبحاثهما حول التركيب النسيجي للجهاز العصبي ، وكان الملك أومبرتو الأول ملك إيطاليا قد كرمه سنة 1900 م ، بتعيينه سيناتوراً في مجلس الشيوخ ،  وما زالت مدينة بافيا ـ حيث كان يعمل ـ تضم العديد من النصب التذكارية والمباني التي سميت باسمه تخليداً لذكراه ، كما ضم المتحف التاريخى بجامعة بافاريا قاعة تحمل إسمه وتضم أكثر من 80 شهادة فخرية وجائزة حصل عليها ، وتوفي جولجي في مدينة بافيا في 21 يناير 1926 م .