Era figlio di Giovanni Battista Carloni, stuccatore, e di Taddea Maddalena Allio e fratello di Diego Francesco, anch'egli stuccatore e architetto. Abbandona l'indirizzo paterno, dedicandosi alla pittura; fa pratica con Giulio Quaglio, con il quale lavora nel Veneto e a Lubiana, avendo modo di conoscere l'opera di Luca Giordano e Sebastiano Ricci. Successivamente è a Roma a bottega da Francesco Trevisani, secondo il suo biografo[1].
Esordisce come pittore autonomo presso la chiesa delle Orsoline a Innsbruck, ottenendo in seguito una serie di commissioni presso importanti ordini religiosi e casate nobiliari nell'Impero Austro-ungarico e negli stati Germanici.
Grazie all'apprezzamento del principe Eugenio di Savoia, che gli commissiona importanti affreschi nel Palazzo del Belvedere, ottiene prestigiose commesse a Vienna[2].
Lavora frequentemente in collaborazione con il fratello Diego francesco, autore degli stucchi, che spesso si integrano con gli affreschi formando un unicum decorativo, di cui è un eccellente esempio l'interno della chiesa di S. Maria di Scaria, a Lanzo d'Intelvi (CO), decorata dai due fratelli in occasione dei rientri presso il paese natio[3].
Raggiunge il vertice come frescante in questa fase della sua carriera in alcuni monumentali soffitti dedicati alla celebrazione delle casate committenti, presso il Castello di Ludwigsburg, il Palazzo Clam-Gallas di Praga, la Residenza del Margravio di Ansbach, Palazzo Kinsky e il Palazzo del Belvedere di Vienna[2].
Sposa nel 1717 Giulia Caterina Corbellini ed è padre di quattro figli maschi e nove femmine.
A partire dal 1735 rientra stabilmente in Lombardia, dedicandosi prevalentemente alla decorazione di chiese ed edifici religiosi fra Como, Monza, Bergamo, Brescia e il Garda.
Periodo di attività nei paesi d'Oltralpe (1708-1735)
1708 – Innsbruck, Chiesa delle Orsoline, due pale d'altare: la Visitazione e la Gloria di sant'Orsola; due ovali soprapala: Sant'Ignazio e San Francesco Saverio; i relativi bozzetti sono del 1711;
1710? – Rattenberg, Chiesa degli Eremitani Agostiniani, pala d'altare: Morte di sant'Agostino;
1712 – Linz, Chiesa dei Carmelitani[5], pala d'altare: Educazione della Vergine;
1714 – Passavia, Chiesa di San Michele, pala dell'altare maggiore: Caduta degli angeli ribelli; il bozzetto del 1712 è presso i Musei Civici di Lugano;
1715 – Ratisbona, Certosa di Prüll, pala d'altare: Cristo vincitore sul Peccato, la Morte e l'Inferno; una precedente pala del 1714 è dispersa;
1715 – Passavia, Chiesa di San Nicola, pala d'altare: Adorazione dei Magi; oggi nella chiesa parrocchiale di Vilshofen[6];
1717 – Linz, Palazzo Municipale, affresco: la Glorificazione dell'Austria con gli Stati austriaci (perduto in un incendio); il bozzetto è al Salzburgerbarockmuseum a Salisburgo;
1718-1723 – Ludwigsburg, Castello di Ludwigsburg, cappella ducale, pala d'altare: Comunione degli apostoli del 1723, bozzetto del 1716 oggi alle Gemäldesammlungen der Stadt Augusta; alle pareti, affreschi, tra cui la Trinità in gloria;
1721 – Vienna, Palazzo del Belvedere superiore, la Sala dei marmi, affreschi: Allegoria del Principe; nella sala del Giardino, Trionfo di Apollo e Aurora;
1722 – Vienna, Chiesa di San Michele, cappella di San Paolo, affreschi;
1723 – Vienna, Palazzo del Belvedere superiore, nella cappella, Gloria dell'Eterno;
1723 – Paura presso Lambach (Austria), Chiesa della Trinità, pala d'altare: la Deposizione dalla Croce;
1724 – Vienna, Ospedale Spagnolo, chiesa dell'Orfanotrofio, pala d'altare: San Carlo Borromeo che comunica gli appestati;
1731 – Weingarten, Abbazia benedettina, due pale d'altare: la Discesa dalla Croce e la Morte di san Giuseppe;
1734-1735 – Ansbach, Residenza, salone maggiore, affresco del Buon governo del margravio Carlo Guglielmo Federico di Ansbach, (il bozzetto è del 1734);
Successivamente al rientro in Italia (1735-1770)
1736 – Volesio, chiesa di San Pietro, cappella laterale destra, pala d'altare: Assunta e santi, le due tele col Cristo deposto e Quattro santi sono di bottega;
1739– Brescia, palazzo Martinengo di Padernello Salvadego in via Dante, ciclo di affreschi: Allegorie, Storie mitologiche e Fasti della famiglia Martinengo (in larga parte distrutti), tre sopraporte di soggetto mitologico sono sul mercato antiquario;
1751 – Lodi, chiesa di San Filippo Neri, affreschi: Assunzione della Vergine, "Santi Apostoli", "Crocefissione", "Virtù teologali" ed Estasi di san Filippo Neri;
1751 circa - Bergamo, Palazzo Agliardi: ciclo di affreschi;
1751- 1752 – Scaria, chiesa di Santa Maria, presbiterio, affreschi laterali: Presentazione al Tempio e Sposalizio della Vergine; sulla volta: Gloria dell'Immacolata (doratura della cornice in stucco); due pale d'altare: il Crocifisso con i santi Rocco e Sebastiano e la Madonna col Bambino e santa Monica[3];
1753 – Brescia, Palazzo Gaifami, affreschi, nello scalone: Le Arti liberali guidate dalla Fama alla Magnificenza; nell'appartamento al primo piano: Il Merito premiato dalla Nobiltà;
1754 – Roncadello, chiesa di Santa Maria Assunta, pala d'altare: Morte di san Giuseppe;
1755 – Lodi, ex Collegio dei Filippini, affresco: Gloria di san Filippo Neri;
1755 circa – Lodi, chiesa Santa Maria Maddalena: Gloria della Maddalena", "Deposizione", una pala d'altare (appesa nella navata) San Carlo Borromeo comunica gli appestati
1762 – Bergamo, Duomo, pennacchi della finta cupola, affreschi: Profeti; nel coro: Sant'Alessandro che attraversa l'Adda;
1763 – Calvisano, chiesa parrocchiale, due pale d'altare: Battesimo di Costantino e Deposizione dalla Croce[15];
1763 – Mello, chiesa di San Fedele, presbiterio e coro, affreschi; tre pale d'altare e un olio su tela con San Vincenzo Ferreri;
1763 circa - Civo, frazione Roncaglia, chiesa di San Giacomo Maggiore: pala;
1764 - Zelbio, chiesa parrocchiale, olio su tela: Caduta di San Paolo;
1765-1767 – Como, Basilica di San Fedele, cappella laterale destra detta del Crocifisso, quattro oli su tela: Flagellazione, Incoronazione di spine, Preghiera nel Getsemani e Salita al Calvario;
1765 circa - Porlezza, frazione di Cima, chiesa parrocchiale della Purificazione: due affreschi: Adorazione dei Magi e Ultima Cena;
1765 circa - Porlezza, chiesa di San Vittore il Moro, Oratorio di San Giovanni Battista, pala d'altare, olio su tela: Madonna col Bambino, san Giovanni Battista e le anime purganti;
1766 – Malegno, chiesa di Sant'Andrea, pala d'altare: Madonna col Bambino, san Gregorio Magno e altri santi;
1767-1769 – Asti, Duomo, presbiterio, coro e parte terminale delle due navate laterali: ciclo di affreschi, Storie di Cristo e della Vergine, Storie dei santi Marziano e Secondo e Allegorie Sacre;
secolo XVIII - Como, chiesa di sant'Eusebio, pala d'altare: Sant'Eusebio che venera la Madonna del Buon Consiglio.
J. C. Füssli, Gesch. und Abbildung der besten Künstler in der Schweiz, vol.4, Zurigo, 1779.
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