C'est précisément Baj qui lui fait connaître Enrico Castellani et Piero Manzoni, avec lesquels Agostino Bonalumi fonde la revue d'art Azimuth en 1959. La revue ne paraîtra qu'en deux numéros, le premier en 1959 et le second l'année suivante, en 1960.
La collaboration entre les trois artistes s'interrompt également en 1959 pour des raisons personnelles. Pendant cette période, le peintre commence à apparaître avec une individualité artistique propre. C'est à la fin de la même année que la toile estroflessa apparaît pour la première fois. Les estroflessions sont l'expression d'un art qui ne se contente pas d'être regardé, mais crée une illusion de mouvement par sa plasticité, et semble aussi vouloir être touché, pour conduire l'observateur à la découverte de la tridimensionnalité et donc de la complexité du monde. Le jeu de clair-obscur que les peintres utilisaient pour donner de la profondeur dépasse ici l'illusion pour devenir concret et indéniable. Un art qui transcende l'apparence et toutes ses théories pour se montrer tel qu'il est vraiment : une combinaison de sensations visuelles qui, du plan figuratif, envahissent l'espace du spectateur en devenant complices de sa propre réalité.
En 1961, le peintre, devenu une promesse de l'art italien grâce à sa participation à de nombreuses expositions internationales, épouse Giuliana Oliva, rencontrée sur son lieu de travail qu'il ne peut encore abandonner. La même année, il décide, soutenu par sa femme, de se consacrer exclusivement à l'art et en 1964 signe son premier contrat avec Arturo Schwarz, exposant à l'inauguration de sa galerie l'année suivante.
En 1967, lors de l'exposition "Lo spazio dell’immagine", Bonalumi expose son premier environnement appelé Blu abitabile. Emblème de la nature unique et originale de la pensée d'un artiste presque philosophe, cette création se situe à la croisée de la sculpture et de l'architecture, sans possibilité de séparer ces deux mondes. Construite sur une base circulaire, l'impression immédiate est celle d'un art qui devient, comme le suggère le titre, un environnement. Il devient donc habitable. Et il le fait d'une manière qui semble accueillir l'observateur en l'enveloppant dans sa note monochromatique. Le mur est parsemé d'estroflessions qui, se succédant de bas en haut, créent un effet d'illusion optique et presque une perception tactile, favorisée aussi par le sol lenticulaire.
Dans sa vie privée, Agostino Bonalumi cherche à combler les lacunes de son parcours scolaire, arrêté au collège, en étudiant la philosophie et en montrant un intérêt particulier pour la phénoménologie.
Du début des années 70 à la fin des années 80, l'artiste crée une nouvelle série d'œuvres définies "a griglia" qui seront poursuivies jusqu'en 1989.
Arrivé en 1990, et épuisé le cycle des œuvres à grille, Bonalumi revoit le concept d'estroflessione basé sur une structure en acier qui semble presque prendre vie.
En 2002, il reçoit également le prix "Presidente della Repubblica" décerné par l'Accademia di San Luca de Rome.
Dans les années suivantes, il poursuit son activité artistique en produisant ses dernières œuvres avec la technique du tondino d'acier.
Malade depuis longtemps, Agostino Bonalumi meurt, à la suite d'un effondrement, le 18 septembre 2013.