Nasce a Siena il 19 febbraio 1900 da Mario (proprietario terriero e per diversi anni sindaco di Siena) e da Margherita Ottilie von Korn (appartenente a una facoltosa famiglia tedesca della piccola nobiltà di Ruseldorf, presso Breslavia). Nel 1923 si laurea in Archeologia all'Università di Roma con una tesi sulla città etrusca di Chiusi che viene subito pubblicata nella collana "Monumenti antichi" dei Lincei. Esordisce al Museo archeologico di Firenze, lavorando specialmente sulla civiltà etrusca e presentando al congresso nazionale etrusco del 1926 un progetto per una Carta archeologica del territorio. Nel biennio 1927-1928 si occupa degli scavi nella necropoli di Sovana. Incaricato di Archeologia all'Università di Cagliari, nel 1930 passa a quella di Pisa e l'anno successivo si trasferisce all'Università olandese di Groningen per un incarico triennale di Archeologia classica. Tornato a Pisa nel 1933 e vinto il concorso a cattedra, nel 1935 fonda con Carlo Ludovico Ragghianti la rivista "La Critica d'Arte" (poi soppressa nel 1943). Nel 1940 compie un'importante viaggio a Berlino, invitato da Gerhart Rodenwaldt a tenere una conferenza sull'arte romana. In tale occasione sostiene la tesi, all'epoca originale, secondo la quale l'arte romana sarebbe il risultato dell'apporto di due correnti (una più colta e influenzata dall'ellenismo, l'altra più robustamente popolare ma anche più grossolana) confluite e sintetizzate nei rilievi della Colonna di Traiano. Nel 1943 pubblica "Storicità dell'arte classica", forse la sua opera più significativa. Nel periodo della Resistenza avviene la sua maturazione politica: da posizioni non ostili al regime (nel 1938 ha accettato di fare da guida a Hitler nelle sue visite al patrimonio artistico italiano) passa a un netto antifascismo, dapprima nell'ambito del movimento liberal-socialista e azionista. Dopo l'8 settembre 1943, insieme ad altri docenti e studenti universitari aderisce al Comitato toscano di liberazione nazionale e si dimette dall'Ateneo. Nel 1944 viene arrestato per un breve periodo insieme ad altri professori antifascisti, come rappresaglia per l'assassinio di Giovanni Gentile. In quello stesso anno si iscrive al Partito comunista, anche in ragione del suo rapporto personale con Palmiro Togliatti. Nel 1945 è chiamato a Roma come direttore generale delle Antichità e Belle arti, carica che mantiene sino al 1947. Tornato all'insegnamento universitario (prima a Cagliari e poi dal 1949 a Firenze), negli anni Cinquanta diventa protagonista di appassionate battaglie per la difesa del patrimonio monumentale e ambientale e contro la speculazione edilizia. Marxista convinto, si impegna attivamente nella politica culturale del Partito comunista. Dopo la Liberazione fonda la rivista "Società" che, pur appartenendo all'area marxista, favorisce il dialogo tra intellettuali di diverse tendenze. Nel 1946 rifiuta la candidatura a sindaco di Firenze e due anni dopo quella a senatore. Nel 1948 pubblica l'autobiografia "Diario di un borghese", in cui espone il personale percorso che lo ha portato dall'idealismo crociano al comunismo. Nel 1956 ottiene la cattedra a Roma e pubblica "Organicità e astrazione", un volume incentrato sul dibattito tra arte astratta e arte figurativa nell'ambito della cultura greco-romana (e nel quale, riecheggiando i limiti del marxismo dell'epoca, si dice contrario all'arte astratta). Il suo contributo si rivela decisivo per il rinnovamento degli studi archeologici, anche attraverso la sua rivista "Studi Miscellanei" e la creazione di una vera e propria scuola della quale fanno parte Bruno D'Agostino, Andrea Carandini, Adriano La Regina e molti altri. Nel 1961 raccoglie i suoi scritti del dopoguerra nel volume "Archeologia e cultura". Tre anni dopo lascia l'insegnamento universitario ma non per questo interrompe la sua intensa attività scientifica. Dal 1958 al 1966 promuove infatti l'"Enciclopedia dell'arte antica, classica e orientale" e nel 1967 fonda la rivista "Dialoghi di archeologia". Nell'ambito della serie di volumi progettata da André Malraux sulla storia universale dell'arte, scrive inoltre "Roma. L'arte romana al centro del potere", "Roma. La fine dell'arte antica" ed "Etruschi e Italici prima del dominio di Roma". Muore a Roma il 17 gennaio 1975.