Nacque a Ghemme, nel Novarese, e compì gli studi prima a Milano e poi a Torino e svolse per quattro anni attività negli uffici tecnici demaniali. Vincitore di un concorso dell’Accademia Albertina, si recò nel 1828 a Roma, dove approfondì lo studio della geometria descrittiva. Elaborò presto una concezione funzionale dell’architettura, che gli suggerì un ambizioso piano di sistemazione urbanistica del centro storico di Torino. Inoltre contribuì massicciamente allo sviluppo civico e urbano della città di Novara.

Svolse attività politica, come deputato al Parlamento subalpino, consigliere comunale a Torino e provinciale a Novara. Numerose le opere del periodo: case padronali, la sede del comune e il Santuario di Boca (la cui cupola non venne mai terminata a causa di pericolo di crollo), la nuova parrocchiale di Castellamonte (anch’esso un progetto incompiuto, e del quale rimane oggi la Rotonda Antonelliana), la villa di Romagnano Sesia, l’ospizio degli orfani ad Alessandria, i piani regolatori di Ferrara e Novara, fanno anche parte della mole Antonelliana, la chiesa di San Clemente e l’Asilo de Medici, entrambe di Bellinzago Novarese.

Ancora nel Novarese è da ricordare la chiesa parrocchiale di Borgolavezzaro anche in questo caso doveva essere realizzata la cupola ma non costruita per i costi troppo elevati per l’economia del paese. A Novara, di particolare interesse, la cupola della basilica di San Gaudenzio, terminata nel 1887; ardita costruzione interamente in mattoni, alta 121 m, che si accorda con la Basilica; casa Bossi, uno dei migliori esempi di architettura civile ottocentesca ed il duomo.

La tecnica costruttiva dell’Antonelli ebbe una conferma più tardi nel 1863 con il progetto della Mole Antonelliana, che prende il nome proprio dal suo ideatore, a Torino, alta 167,50 m, caratteristica soprattutto per la cupola piramidale che continua in un’altissima cuspide.

L’adozione di nervature in ferro permise la massima tensione della sottilissima muratura. L’opera segna quindi il momento in cui il revival gotico si innesta su alcune conquiste tecnologiche del tutto moderne. L’edificio della Mole Antonelliana, iniziato nel 1863 quale sede del tempio israelitico, venne portato a termine nel 1897 a cura del comune, che lo destinò a sede del Museo del Risorgimento. Oggi la Mole ospita il Museo nazionale del Cinema. Demolita da una tromba d’aria nel 1953, la guglia viene ricostruita nel 1960 sui progetti originali. A partire dagli anni sessanta dell’Ottocento Antonelli fu impegnato nella commissione per la costruzione della facciata del duomo di Firenze; successivamente, abbandonata la commissione, partecipò attivamente al concorso, ma le sue soluzioni furono scartate.

Alessandro Antonelli morì nel 1888 e fu sepolto nel cimitero di Maggiora (Novara). A lui lo scrittore Sebastiano Vassalli ha dedicato un libro, Cuore di pietra.

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