Paolo Virzì est né à Livourne. Son père était officier de police sicilien et sa mère, originaire de Livourne, était devenue vendeuse après avoir été chanteuse de variétés. Passioné de politique, de littérature et de théâtre, il fait des études de littérature, de philosophie et d'histoire à l'Université de Pise. En 1985, il obtient son diplôme en écriture scénaristique du Centro Sperimentale di Cinematografia, où il a étudié sous la direction de Furio Scarpelli, Gianni Amelio et Suso Cecchi DiAmico. Après avoir travaillé quelques temps comme scénariste pour le cinéma et la télévision, il fait ses débuts de réalisateur en 1994 avec La bella vita, qui lui vaut le David di Donatello et le Nastro diArgento en 1995 du meilleur jeune réalisateur. Il réalise ensuite Ferie Diagosto en 1996, qui obtient le David di Donatello 1996 du meilleur film, Ovosodo en 1997, qui reçoit el prix spécial du Jury du Festival de Venise, Baci e abbracci en 1999 et dernièrement My name is Tanino en 2002. Il a également réalisé deux documentaires, "Il viaggio di Oumar" en 1997 et "La strana coppia" en 2000.
Paolo Virzì a récemment fondé la société de production Motorino Amaranto pour promouvoir et produire des jeunes réalisateurs.
