Si laurea con lode presso l'Istituto Universitario di Architettura di Venezia (IUAV) nel 2003.
Dal 2007 al 2014 collabora con lo studio londinese Foster and Partners, lavorando a numerosi progetti internazionali di alto profilo come lo Zayed National Museum e la Masdar University ad Abu Dhabi.
Nel 2012 fonda Luca Poian Forms, uno studio di architettura che indaga sull'equilibrio tra forma e materia attraverso la sperimentazione di nuove tipologie architettoniche e strutturali ispirate a forme matematiche.
Dal 2015 lavora per lo studio Skidmore Owings & Merril di Londra, di cui diventa associato nel 2016.
