Големиот Виали својата кариера ја почна во дресот на Кремонезе, во родниот град Кремона каде одигра четири сезони (105 настапи, 23 гола). Потоа прејде во Сампдорија каде имаше блескава кариера и на 223 меча постигна 85 гола. Ја носеше Дорија до сонуваното скудето во 1990/1991 а освои и три италијански Купа, 1 Супер Куп, УЕФА Куп на Купови во 1989/1990.
Во 1992-ра Виали ја носеше Сампдорија и до финалето на Куп на европски шампиони каде изгубија 0-1 од Барселона.
Од клубот од Џенова се пресели во Јувентус (102, 38 гола). Со бјанконерите се израдува на уште едно шампионско скудето, Куп на Италија и Суперкуп на Италија а го оствари и животниот сон да го крене пехарот во Лига на шампиони во 1995/1996 кога во финале го совладаа Ајакс на пенали откако во регуларен дел беше 1-1.
Во трофејниот личен музеј Виали има и пехар од Куп на УЕФА со Јувентус а играше и во уште едно финале на ова натпреварување.
Потоа стана миленик на навивачите на Челси со кого стигна до титула во ФА Куп, Лига Куп и играше финале на УЕФА Куп на Купови.
На 5-ти јануари 2023 после долго боледување Лука Виали почина.
