Nominato arbitro internazionale nel 1978, rappresentò l'Italia al campionato mondiale di calcio 1986 e a quello di Italia '90. Nel 1980 era stato insignito del prestigioso Premio Nazionale 'Giovanni Mauro'. Tra il 1990 e il 1992 ha ricoperto il ruolo di Commissario della C.A.N. C, prima di lasciare l'Associazione. Nel 2006 fu nominato Commissario straordinario dell'Associazione italiana arbitri
Addio a Luigi Agnolin, arbitro d'altri tempi, in campo leggeva le emozioni, le "telecamere no"
Luigi Agnolin, 1986 (Contrasto)
Diego Armando Maradona e Luigi Agnolin (Contrasto)
Diego Armando Maradona e Luigi Agnolin (Contrasto)
Luigi Agnolin (Contrasto)
Luigi Agnolin, 2012 (Ansa)
Luigi Agnolin (Ansa)
Luigi Agnolin e Marcello Lippi (Ansa)
Luigi Agnolin (Ansa)