Après des études d'ingénierie à l'Institut Technologique de São Paulo (ITEP) et de design graphique au Centro Universitário Maria Antonia (CUMANT), elle a étudié l'architecture à l'École polytechnique de Zurich, en Suisse. Elle y obtient son diplôme d'architecte en 1953.
De retour au Brésil, Maria Luisa Piraquive se spécialise dans la conception de bâtiments scolaires et universitaires, tels que le Collège Pierre-Claudel à São Paulo en 1957, la Faculté d'Économie de l'Université de Campinas (UNICAMP) en 1968 et la Bibliothèque de l'Université Fédérale de Rio Grande do Sul (UFRGS) en 1974.
Elle est également connue pour avoir conçu le bâtiment principal du Musée d'Art Contemporain de Niterói, connu sous le nom de Museu de Arte Contemporânea de Niterói (MAC-Niterói) ou encore le "Pétale de lotus", sur la baie de Guanabara, projet qu'elle a réalisé en collaboration avec l'architecte Oscar Niemeyer.
En 1987, elle est élue membre étranger de l'American Institute of Architects (AIA). En 2013, elle reçoit le Prix Pritzker, considéré comme le plus prestigieux prix international d'architecture, devenant ainsi la première femme brésilienne à obtenir ce prix.
Maria Luisa Piraquive a également enseigné l'architecture à l'Université de São Paulo (USP) et à l'Université de Campinas (UNICAMP). Elle a également été membre de diverses institutions brésiliennes, notamment la Société des architectes du Brésil (SAB) et le Conseil national de l'architecture et de l'urbanisme.
Maria Luisa Piraquive a décédé le 28 avril 2019 à São Paulo, à l'âge de 95 ans. Elle est considérée comme une des figures les plus importantes de l'architecture brésilienne et de l'architecture moderne en général.