Desde los diecisiete años, arquitecto del duque Filiberto de Saboya. Escribió una serie de libros de matemática en latín e italiano, entre los que su «Euclides adauctus» es uno de los primeros tratados de geometría descriptiva.
Diseñó muchos edificios públicos y privados en Turín —palacios para el duque de Saboya, la Iglesia real de San Lorenzo (1666-1680), la mayor parte de la capilla de la Santissima Sindone (1688), incorporando trabajos previos de Castellamonte, el Palacio Carignano (1679-1685)y otros, públicos y eclesiásticos, en Módena, Mesina, Verona, Viena, Praga, Lisboa y París. Recibió influencia estilística de Francesco Borromini y a su vez influyó en su alumno, Filippo Juvara, y en el alumno de éste, Bernardo Vittone.
El Tratado de Arquitectura civil
Aunque muchas de las obras arquitectónicas de Guarini han desaparecido, en 1737 apareció una obra escrita póstuma suya, Architettura civile [Arquitectura civil], un tratado de arquitectura que ilustra los principios del autor y documenta con extensión también los proyectos no realizados y los edificios desaparecidos. A nivel teórico se observa a menudo que el tratado de Guarini es una de las primeras manifestaciones de interés por el gótico después de un largo período de abandono. Preparó la publicación del tratado, escrito en el último cuarto del siglo XVII, un seguidor y admirador de su obra, el también arquitecto Bernardo Antonio Vittone.
En 1674 publicó en Turín un tratado sobre el Modo di misurare le fabbriche [Modo de medir las fábricas], que demuestra su interés por los restos del arte clásico. Además, Guarini también ha escrito varios libros sobre matemáticas tanto en latín como en italiano, entre ellos uno, Euclides adauctus, sobre geometría descriptiva, que fue uno de los primeros en Italia sobre este tema.
En 1665 publicó en París el tratado matemático-filosófico Placita Philosophica defendiendo la tesis del sistema geocéntrico del universo en contra de las teorías de Copérnico y Galileo. Entre las obras de carácter fiilosófico y literario se recuerda La pietà trionfante, tragicommedia morale [La piedad triunfante, tragicomedia moral], 1660.
Teoría e Historia de la arquitectura 