Figlio di un tagliapietre veneziano, iniziò nella Magistratura delle Acque con lo zio ingegnere nella Laguna Veneta. Passò poi a studiare con l’architetto Scalfarotto. Nel 1740 andò a Roma con Marco Foscarini e alloggiò a Palazzo Venezia. In questo soggiorno disegnò le rovine romane e nel 1741 entrò a bottega con Giuseppe Vasi che gli insegnò l’arte dell’incisione. Dopo un ritorno a Venezia (1743-47), dal 1748 si stabilì definitivamente a Roma, aprendo bottega a via del Corso. Nei successivi trent’anni realizzò le celebri serie con le Vedute di Roma, le Antichità Romane, ecc., caratterizzate dal cosiddetto “rovinismo” e dai “capricci” (vedute immaginarie), tra cui le celebri Carceri d’invenzione. Nel 1761 entrò nell’Accademia di San Luca.
Come architetto progettò su richiesta di Clemente XIII il restauro, poi non effettuato, per il coro di San Giovanni in Laterano, ma soprattutto realizzò per il cardinal nepote Giovanni Battista Rezzonico la chiesa di Santa Maria del Priotato (1763).