Filho do Marquês de Castiglione e irmão do Duque de Mântua, príncipe do Sacro Império, seria herdeiro do feudo soberano dos Castiglione. Seu pai gostaria que seu primogênito seguisse seus passos de soldado e comandante no exército imperial. Assim, com apenas 5 anos de idade já marchava atrás do exército do pai, aprendendo o uso das armas com os rudes soldados. Recebeu educação esmerada e uma sólida educação cristã por parte de mãe, frequentou os ambientes mais sofisticados da alta nobreza italiana. No entanto, aquele menino daria fama à família Gonzaga com armas totalmente diferentes.
Foi enviado a Florença, na qualidade de pajem do grão-duque da Toscana, aos dez anos de idade e imprimiu em sua própria vida uma direção bem definida, voltando-se à perpétua virgindade.
Sua viagem para a Espanha, onde permaneceu alguns anos como pajem do Infante Diogo de Espanha, filho do rei dom Filipe II, serviu-lhe para o estudo de filosofia na Universidade de Alcalá de Henares e a leitura de livros devotos.
Após ter recebido a primeira comunhão das mãos de São Carlos Borromeu, decidiu para surpresa de todos, pela vida religiosa, entrando para a Companhia de Jesus, derrubando por terra os interesses nele depositados pelo seu pai.
Luís tornou-se o modelo da pureza para todos os jovens, mesmo em meio às vaidades e tentações que atingem aos jovens de todos os tempos. Teve uma grande provação por parte do seu pai, que ao saber que desejava ser sacerdote, não só o desaconselhou, mas passou a levá-lo em festas mundanas, até que perguntou a Luís: “Ainda segues desejando ser sacerdote?” “É isto que penso noite e dia”, respondeu o jovem e perseverante santo.
Renunciou ao título e à herança paternas e aos catorze anos entrou no noviciado romano da Companhia de Jesus, sob a direção de São Roberto Belarmino. Esquecendo totalmente sua origem de nobreza, escolheu para si as incumbências mais humildes. Escreveu certa vez: “Também os príncipes são pó como os pobres: talvez, cinzas mais fétidas”. Algo também que marcava a espiritualidade de Luís era a pergunta que fazia a si mesmo diante de algo importante a fazer: “De que serve isto para a Eternidade?”
Teve de ir a Roma no ano de 1590, por motivos de estudo, mas ao deparar-se com vítimas da epidemia de tifo, compadeceu-se dos enfermos e seu envolvimento foi tão intenso que contraiu a doença e faleceu no dia 21 de junho de 1591 com apenas 23 anos, em nome da caridade e pureza e é considerado padroeiro da juventude e dos estudantes. Seu corpo repousa na Igreja de Santo Inácio, em Roma.