Luigi Garzi nacque nel 1638 a Roma e non a Pistoia come è stato a lungo creduto. Ancora giovane fu ammesso alla bottega di Andrea Sacchi.
Parlano di lui molte opere di eruditi settecenteschi, e per la maggior parte lo lodano come Luigi Lanzi nella sua Storia pittorica dell'Italia che scrive di lui che era:
«applauditissimo in ogni genere di lavori [...] lodato delle forme, delle attitudini, e per la facilità dell'inventare e del comporre»
«un disegno corretto, un vago comporre, un colorito tutto grazia, un tocco facile, gruppi ben disposti, panneggiamenti di buon gusto»
Per merito di tutte queste qualità il Garzi ebbe molte commissioni per chiese e palazzi romani, toscani e napoletani. Ebbe anche la fortuna di una lunga vita (morì ultraottantenne) e lavorò sino alla fine. Nel 1680 fu accolto nella Congregazione dei Virtuosi al Pantheon, una delle maggiori accademie pittoriche romane e nel 1682 fu nominato alla direzione dell'Accademia di San Luca.
Suoi sono la maggior parte degli affreschi della piccola chiesa di Santa Barbara dei Librai, con la gloria della santa titolare che domina il soffitto ed altri interventi come San Giovanni Evangelista e la Madonna che inquadrano un Crocifisso trecentesco sull'altare maggiore della chiesa.
Luigi Garzi fu chiamato anche per altre commissioni nel territorio dello Stato Pontificio, come per la decorazione di Palazzo Buonaccorsi a Macerata con raffigurati Venere nella fucina di Vulcano, la chiesa di San Filippo Neri a Fano e la Cattedrale di Cagli. In Piemonte, nella Cappella dei Re Magi della chiesa di San Pietro di Carcegna, c'è una sua tela dal titolo Adorazione dei Magi, datata 1671.
Opere in Toscana
Nella natia Toscana si ricordano le sue decorazioni per il Duomo di Massa, La Trinità in gloria, e per il Duomo di Pescia una grossa tela con L'Assunzione della Vergine.
Opere a Napoli
A Napoli non rimangono molte opere del Garzi anche se sappiamo che il suo lavoro influenzò molto le maestranze locali, in particolare Paolo De Matteis con il quale lavorò nella sua commissione più importante cioè gli affreschi per la chiesa di Santa Caterina a Formiello. Lavorò anche per le chiese del Regno. Un suo bellissimo San Michele Arcangelo che abbatte i demoni datato 1699 si trova nell'Abbazia di San Michele Arcangelo nell'isola di Procida.