En 1902-1903 termina sus estudios de arquitectura en la Escuela de Barcelona y se incorpora al Ayuntamiento de Bilbao como ayudante de Severino Achucarro combinando la carrera de arquitecto municipal con la faceta privada. Entró a formar parte del cuadro docente de la Escuela de Artes y Oficios de Bilbao, en la Catedra de Composición Decorativa, y es el encargado de desarrollar junto a Mario Camiña de un anteproyecto para un museo de Bellas Artes en la Vega de San Mames. Comisionado por el ayuntamiento viajó en 1905 para elaborar estudios comparativos a diferentes ciudades europeas: Hamburgo, Bremen, Paris, Bruselas, Amberes…A la vuelta proyectó la Alhondiga Municipal de Bilbao y los Lavaderos de Alameda de San Mames y la calle Castaños. En 1907 era nombrado Arquitecto Jefe de Construcciones Civiles de Ayuntamiento de Bilbao puesto que ocupa hasta 1927. Junto con el ingeniero Juan Eguiraun diseña el Parque del Ensache o parque de Doña Casilda.
En 1908 asistió al Congreso Internacional de Arquitectura de Viena y aprovechó para visitar el matadero de Offenbach proyecto que le sirvió de modelo para el que diseñó en Bilbao en suelo de Zorroza. Entonces ya planteó que fuese junto al parque donde se erigiera el museo provincial adelantándose en el tiempo. En 1912 recorre Europa para visitar las escuelas de Artes y Oficios de Ginebra, Florencia, Roma, Napoles y Milan que sirvieron de experiencia para la de Bilbao. Fue en el año 1914 cuando termina el proyecto de la Casa Cuna de San Antonio en Urazurrutia. Diseña la fuente decorativa del parque del Ensanche y diseñó el quiosco de ese parque. En 1915 por orden del ayuntamiento diseña las escuelas de Indautxu, la Rivera e Iturribide. En 1919 se colocan las primeras piedras del proyecto de viviendas sociales en Torre Urizar que acaba en 1922 y en 1920 representando al ayuntamiento de Bilbao acude al Congreso Internacional de la Habitación y los Ensanches, Edificación de Londres. En la prolongación de la Gran Via diseña para la familia Power y Lezama-Leguizamon dos edificios de lujo. Ese año de 1922 es nombrado arquitecto del Banco de Bilbao y al año siguiente pronuncia su conferencia “El problema urbanístico de Bilbao” en el salón de las Asociaciones de Arquitectos e Ingenieros de Vizcaya, diseñando lo que sería el futuro proyecto del Gran Bilbao. Como urbanista también concibe un Plan Comarcal y un plan de puentes para el área del Gran Bilbao.
En 1924 en el X Congreso Nacional de Arquitectos celebrado en Santander Bastida diseccionó la evolución del urbanismo moderno desde una perspectiva internacional y en Octubre de ese mismo año escribió el artículo en el diario El Liberal “Hacia el Gran Bilbao” exponiendo su visión del Bilbao metropolitano. En 1925 presentó los planos del proyecto Enlaces de Bilbao con los pueblos colindantes con idea de centralizar autobuses y vías férreas en una sola estación en Abando así como unir Bilbao con Asúa a través de un tunel que atravesara Artxanda. En 1926 participa en el Concurso Internacional de Urbanismo para la extensión de Bilbao y viaja a los Estados Unidos Nueva York, Filadelfia, Washington, Chicago, Detroit visitaron los puentes de Chicago por ser su modelo el que mejor encajaba en Bilbao. Se reunió con las autoridades locales y con la Cámara de Comercio local visitando el matadero Armour entonces el más grande del mundo y los rascacielos de Nueva York y Chicago. Tras este viaje diseña un anteproyecto para el puente móvil de Begoña frente al ayuntamiento. Inaugura en 1927 su proyecto de Instituto de Enseñanza Secundaria y Escuela de Comercio Alfonso XIII. Proyecta una ciudad satélite para Deusto sobre el solar de San Ignacio. En 1929 comienza el proyecto de la Iglesia de Rekaldeberri.
Tras la Guerra Civil sigue vinculado al ayuntamiento, el cual adquiere los terrenos de Zorroza para el nuevo matadero, reforma y amplia el primer edificio para el sanatorio de tuberculosos de Santa Marina, en 1939 fue nombrado arquitecto diocesano, en 1941 proyecta una estación central de autobuses entre las calles Alameda de Urquijo y Elcano, en 1942 diseña con Amann las viviendas sociales de Torre Madariaga. Poco después escribió Pasado, presente y futuro de Bilbao en su aspecto urbanístico que la revista financiera del Banco de Vizcaya editó en 1951. En 1944 es nombrado vocal de la Junta de Construcciones de Templos Parroquiales de Bilbao e interviene en sus estatutos. En 1945 es nombrado decano del colegio de arquitectos vasco navarro. En 1949 presenta ante el colegio superior de colegios de arquitectos un brillante estudio sobre la vivienda económica que serviría de base para posteriores políticas en vivienda. En 1950 es nombrado académico de la Real Academia de San Fernando. En 1952 representa al COAVN en la VI Asamblea Nacional de Arquitectos en Madrid e inicia la reforma del Banco de Bilbao en la Gran Vía. Murió en Bilbao un año después
Luis Bilbao