Nacido en la capital italiana en 1923, el nombre de Delli Colli está asociado al de algunos de los más grandes del cine italiano, con decenas de trabajos por los que recibió numerosos premios.
En 1939, con apenas dieciséis años, empezó a trabajar en los estudios romanos Cinecittá como ayudante en rodajes, aunque su pasión por la imagen le acercó progresivamente hacia la fotografía.
Su debut como director de fotografía fue en 1943 con Finalmente sí, del húngaro Ladislao Kish, y a partir de ese momento se convirtió en un asiduo de los grandes nombres del cine italiano.
Con Sergio Leone colaboró en éxitos como Il buono, il brutto, il cattivo (1966) o Once Upon a Time in America (1984), mientras que firma también la fotografía de largometrajes como Il Vangelo secondo Matteo (1964), de Pasolini; Storie di ordinaria follia (1981), de Marco Ferreri; Ginger e Fred" (1986), de Fellini y La vita e bella (1997), de Benigni, así como otros con Dino Risi y Mario Monicelli.
También colaboró en producciones de directores extranjeros, como Der Name der Rose (1986), de Jean Jacques Annaud; Bitter Moon (1992), de Roman Polanski, o Histoires extraordinaires (1968), a las órdenes de Louis Malle.