Ricoprì dal 1978 al 2015 la cattedra (già di Ludovico Geymonat) di Filosofia della scienza presso l'Università degli Studi di Milano; fu inoltre Presidente della SILFS (Società Italiana di Logica e Filosofia della Scienza) dal 2004 al 2008.[1]
È morto a Milano il 15 giugno 2020, presumibilmente per complicanze dovute al COVID-19.[4][5] Tre giorni prima del decesso aveva sposato la compagna Roberta Pelachin.[6] Il corpo è stato cremato al cimitero di Lambrate, ove le ceneri sono state poi portate nel Giardino del Ricordo,[7] un luogo dove vengono sparse per essere assorbite dalla natura.[8] Alla sua memoria, nel 2020 la Società Italiana di Logica e Filosofia delle Scienze ha istituito il Premio Giulio Giorello per la Filosofia della Scienza.
Le sue prime ricerche riguardarono la filosofia e la storia della matematica[9] e portarono alla pubblicazione del controverso[10] volume Lo spettro e il libertino. Teologia, matematica, libero pensiero (1985). In seguito, Giorello divise i suoi studi tra la filosofia della scienza, con particolare riferimento alle discipline fisico-matematiche, e l'analisi dei vari modelli di convivenza politica. I suoi interessi includevano le tematiche del cambiamento scientifico e delle relazioni tra scienza, etica e politica.
La sua visione politica era di stampo liberaldemocratico. Nel 1981 curò con Marco Mondadori l'edizione italiana di Sulla libertà di John Stuart Mill. Giulio Giorello era ateo e scrisse al riguardo Senza Dio. Del buon uso dell'ateismo (2010) e Di nessuna chiesa. La libertà del laico (2010).
Saggi di storia della matematica, Milano, FER, 1974.
Il pensiero matematico e l'infinito, Milano, UNICOPLI, 1982, ISBN 88-7061-160-4.
Lo spettro e il libertino. Teologia, matematica, libero pensiero, Milano, A. Mondadori, 1985, ISBN 978-88-042-2467-9.
G. Giorello-Ludovico Geymonat, Le ragioni della scienza, con la partecipazione e un'appendice di Fabio Minazzi, Roma-Bari, Laterza, 1986, ISBN 88-420-2767-7.
G. Giorello-Mario Ricciardi, Secessioni, Collana Due punti, Milano, Il Saggiatore, 1998, ISBN978-88-428-0609-7.
G. Giorello-Michele Di Francesco, Epistemologia applicata. Percorsi filosofici, a cura di, Milano, CUEM, 1999, ISBN 88-6001-645-2.
Kos. Rivista di medicina, cultura e scienze umane, Vol. 4: Dio, Patria e Famiglia (con Massimo Cacciari e Carlo Maria Martini), Milano, Editrice San Raffaele, 2000
I volti del tempo, a cura di e con Elio Sindoni e Corrado Sinigaglia, Milano, Bompiani, 2001, ISBN 88-452-4973-5.
Prometeo, Ulisse, Gilgameš. Figure del mito, Milano, Raffaello Cortina Editore, 2004, ISBN 88-7078-878-4.
Di nessuna chiesa. La libertà del laico, Milano, Raffaello Cortina, 2005, ISBN 88-7078-975-6.
Bruno Forte-G. Giorello, Dove fede e ragione si incontrano?, Cinisello Balsamo, San Paolo, 2006, ISBN 88-215-5720-0.
Il decalogo. I dieci comandamenti commentati dai filosofi, II, Non nominare il nome di Dio invano, con Gabriele Mandel, con CD, Milano, Albo Versorio, 2007, ISBN 978-88-89130-26-1.
La lezione di Martini. Quello che da ateo ho imparato da un cardinale, Piemme, 2013, ISBN978-88-566-3255-2.
G. Giorello-Paolo Vineis, Scienza, religione, e modernità. Caligara Lectures 2013, Giappichelli, 2014, ISBN978-88-348-4709-1.
G. Giorello-Edoardo Boncinelli, Noi che abbiamo l'animo libero. Quando Amleto incontra Cleopatra, Collana Le spade, Milano, Longanesi, 2014, ISBN 978-88-304-3832-3.
G. Giorello-Pietro Adamo, Diritti a sinistra, Collana Schegge, Indiana, 2014, ISBN978-88-974-0414-9.
Il fantasma e il desiderio, Collana Saggi, Milano, Mondadori, 2015, ISBN978-88-046-5834-4.
Libertà, Collana I sampietrini, Torino, Bollati Boringhieri, 2015, ISBN978-88-339-2353-6.
L'incanto e il disinganno: Leopardi. Poeta, filosofo, scienziato, Biblioteca della Fenice, Milano, Guanda, 2016, ISBN978-88-235-1406-5.
G. Giorello-Vincenzo Barone, La matematica della natura. Raccontare la matematica, Collana Intersezioni, Bologna, Il Mulino, 2016, ISBN978-88-152-5416-0.
G. Giorello-Elio Sindoni, Un mondo di mondi. Alla ricerca della vita intelligente nell'universo, Collana Scienza e Idee, Milano, Raffaello Cortina, 2016, ISBN978-88-603-0842-9.
L'etica del ribelle. Intervista su scienza e rivoluzione, a cura di Pino Donghi, Collana Saggi Tascabili, Roma-Bari, Laterza, 2017, ISBN978-88-581-1969-3.
G. Giorello-Pier Luigi Gaspa, Giardini del fantastico. Le meraviglie della botanica dal mito alla scienza in letteratura, cinema e fumetto, ETS, 2017, ISBN978-88-467-4923-9.
Libertà di pensiero. Giordano Bruno, John Stuart Mill e Paul K. Feyerabend, Collana Volti, Milano, Mimesis, 2017, ISBN978-88-575-5158-6.
G. Giorello-Giuseppe Sabella, Società aperta e lavoro. La rappresentanza tra ecocrisi e intelligenza artificiale, Cantagalli, 2019, ISBN978-88-687-9733-1.
G. Giorello-Pino Donghi, Errore, Collana Parole Controtempo, Bologna, Il Mulino, 2019, ISBN978-88-152-8520-1.
La danza della parola. L'ironia come arma civile per combattere schemi e dogmatismi, Collana Orizzonti, Milano, Mondadori, 2019, ISBN978-88-047-2038-6.
Apocalisse letto da G. Giorello. I libri della Bibbia, Piemme, 2020, ISBN978-88-566-7705-8.
La filosofia di Tex e altri saggi. Dal fumetto alla scienza, Prefazione di Roberto Festi, Postfazione di Gianfranco Manfredi, Collana Il caffè dei filosofi, Milano, Mimesis, 2020, ISBN978-88-575-6639-9.