Debutó como profesional en el año 2004 en las filas del equipo Team Tenax.
En 2008 pasó al LPR, de categoría Continental Profesional, y ese año ganó una etapa del Giro de Italia y portó la maglia rosa de líder durante una etapa.
Aunque en un principio Di Luca fue segundo en la general y ganador de la clasificación por puntos (maglia ciclamino), semanas después se conoció que Di Luca había dado positivo por CERA en dos controles antidopaje realizados durante la ronda italiana.
El 6 de octubre la UCI anunció que Bosisio también había dado positivo, en su caso por EPO recombinante y en un control sorpresa realizado el 2 de septiembre tras haberse detectado unos valores anómalos en su pasaporte biológico.
[3] Retornó en 2012 cuando fue fichado por el equipo Utensilnord Named.