Kadra Interu: sezon 2009/2010

Castellazzi karierę rozpoczynał w Monzie, w której grał przez 4 lata. W między czasie przeżył epizod w Varese na wypożyczeniu. Kolejne lata spędził w Padovie i Pescarze.

W latach 1999-2005 był zawodnikiem Brescii, gdzie zadebiutował 21 stycznia 2001 przeciwko Vicenzie. Po pewnym czasie Luca został wypożyczany, kolejno do Regginy i Catanii. Do Brescii jednak powrócił, grywając regularnie w pierwszej jedenastce.

W lecie 2005 roku trafił do Sampdorii, podpisując kontrakt na dwa lata. 17 czerwca 2010 roku podpisał dwuletni kontrakt z Interem Mediolan.