Motivato dalla ricerca della rappresentazione della luce, citato da molti critici, quali il Barilli, come uno fra i migliori artisti del ‘900 italiano, ha nella tecnica del “grattage” il suo tratto più conosciuto: i suoi quadri realizzati con tale tecnica presentano superfici colorate rigate da minuti graffi, che danno l’illusione di nuvole di scintille.
È stato un artista dalla personalità seria e schiva: la sua opera ha cominciato ad essere riscoperta dalla critica nei testi che, alla fine del ventesimo secolo, cominciarono a tirare le somme sulle maggiori figure del secolo. I suoi “grattages” vengono considerati come pionieristici per tutta la ricerca spazialista e astratta della seconda parte del ‘900, in pratica un accenno a quello che poi diverra’ il gesto risolutivo del “taglio” di Fontana.
Deluigi ha partecipato ad otto Biennali di Venezia: 1930, 1932, 1948, 1950, 1952, 1954, 1962 (sala personale), 1968 (sala personale) e a due Quadriennali di Roma: 1959, 1972. La Biennale di Venezia gli ha dedicato nel 1980 un’importante retrospettiva.
Opere di Deluigi sono presenti in numerosi musei e raccolte pubbliche.
Una sua importante opera, considerata uno dei suoi quadri più belli è esposta nella collezione permanente del Museo di Arte Moderna di Trieste (palazzo Revoltella)
Deluigi ha realizzato il grande mosaico della stazione FF.SS. di Venezia.