Débutant sa carrière à la Lazio de Rome dès l'âge de 17 ans, il joua par la suite à Ternana, à la Juventus, à Naples Soccer et au Milan AC, avant de poursuivre son parcours en Grande-Bretagne.
« Si nous sommes contrôlés par la communauté juive, c'est la fin »...
Élu meilleur joueur du championnat écossais en 1997 après avoir inscrit 15 buts en 37 rencontres disputées avec le Celtic, il rejoignit ensuite Sheffield Wednesday, West Ham United, puis Charlton Athletic Football Club. Durant son passage en English Premier League Paolo Di Canio fut élu meilleur joueur de la saison 1999-2000 par les supporters de West Ham et son but inscrit face au Wimbledon FC fut désigné but de l'année par la BBC.
Di Canio renversa l'arbitre Paul Alcock après son expulsion face à Arsenal, alors qu'il portait les couleurs de Sheffield en 1998. Son geste lui valut onze matchs de suspension. Il reçut néanmoins le prix du fair play de la FIFA en 2000, pour avoir arrêté le ballon, alors qu'il avait la possibilité de transformer une occasion de but, en raison de la blessure du gardien d'Everton. Il quitta le championnat anglais en 2004 pour retrouver la SS Lazio, son club formateur.
Lors d'un derby face à l'AS Rome, le rival de toujours, Di Canio effectua un salut fasciste au public. Le geste fut réitéré en décembre contre Livourne, puis la Juventus, et fut puni de 10 000 euros d'amende et d'un match de suspension par la commission de discipline de la fédération italienne. Son club tenta de prendre ses distances, en revendiquant son rejet de la politisation du football. À cette occasion le joueur déclara dans la presse : « Je suis fasciste, mais pas raciste. Je fais le salut romain pour saluer mes camarades et ceux qui partagent mes idées. Ce bras tendu n'est pas une incitation à la violence ou à la haine raciale » Il effectua au cours de sa carrière plusieurs signes fascistes[1]. Di Canio porte l'inscription « DVX » tatouée sur son bras, signifiant Duce en latin e bras tendu n'est pas une incitation à la violence ou à la haine raciale » (le fascisme, en effet, à la différence du nazisme, n'était pas raciste). Quelques jour plus tard, Di Canio a rencontré d'anciens déportés juifs italiens pour que ces derniers lui expliquent l'horreur fasciste. Après cette rencontre, il s'exprima : « Je ne changerai pas d'opinion » avant d'ajouter « Si nous sommes contrôlés par la communauté juive, c'est la fin » à propos de la révolte des dirigeants juifs d'Italie contre son geste. Par ailleurs, Di Canio porte l'inscription « DVX » tatouée sur son bras, signifiant Duce en latin.