Nació el 17 de septiembre de 1988 en Austin, Estados Unidos. Es hijo menor del matrimonio compuesto por Claudia di Girolamo Quesney y Cristián Campos Sallato.^[1]​ Tiene un hermano, Antonio Campos, también actor^[2]​ y dos medias hermanas: Raffaella di Girolamo Frigerio,^[3]​ hija de su madre con Ismael Frigerio, y Julieta Campos Prieto, hija de su padre con María José Prieto.^[4]​

Sus antepasados maternos fueron inmigrantes italianos. Es nieto del artista ítalo-chileno Claudio di Girolamo Carlini,^[5]​ fundador de Teatro Ictus, y quien ha logrado una importante contribución cultural en Chile,^[6]​ y de Carmen Quesney Besa, defensora de los derechos humanos en dictadura.^[7]​ Es bisnieto del también artista italiano Giulio di Girolamo Antonuzzi,^[8]​ quien recibió la nacionalidad chilena y posee en su honor, el nombre de una plazoleta en Linares.^[9]​ Es sobrino-nieto del artista Vittorio di Girolamo Carlini.^[10]​También es sobrino de los artistas Roberto di Girolamo Quesney, Teresa di Girolamo Quesney, Paolo di Girolamo Quesney, Francesco di Girolamo Quesney, Beatrice di Girolamo Armanet y del arquitecto Sebastián di Girolamo Armanet. Es primo de la también actriz Mariana di Girolamo^[11]​ y de la periodista Greta di Girolamo Harsanyi.^[12]​

Cursó sus estudios primarios y secundarios en el Saint George's College. En 2007 ingresó a la Escuela de Teatro de la Universidad Mayor, bajo el decanato de Héctor Noguera. Egresó en 2010, con la obra «Los que van quedando en el camino», de Isidora Aguirre.^[1]​ Según el propio Pedro, su madre fue quien le introdujo a él y a su hermano Antonio la convicción por el teatro.^[13]​

Participó en la obra Los perros, que se estrenó el 14 de junio de 2012 en el Teatro UC, bajo la dirección de Rodrigo Pérez.^[14]​ En paralelo, Di Girolamo junto a la también actriz y amiga Carolina Arredondo, montaron en una versión de La pequeña historia de Chile con su propia compañía, La Amotinada.^[15]​

En 2012, participó en el elenco de la serie Solita camino, y debutó en la telenovela nocturna de Mega, Maldita. Allí tuvo un personaje que se inspira en el caso del asesinato de Diego Schmidt-Hebbel.

Participó en Graduados de Chilevisión.^[16]​ En 2013, protagonizó la película Video Club, junto a Luciana Echeverría.^[17]​

En 2016, emigra a Mega, siendo su debut en la telenovela Pobre gallo. Realizaría varias telenovelas más en dicha estación.

Pedro Di Girolamo ha mantenido un perfil público moderado, y sólo el 2022 se hizo público su vínculo sentimental con la actriz Josefina Montané,^[18]​ con quien se conoció en el set de Amar profundo, donde sus personajes tenían un interés romántico.^[19]​

• Pedro Campos Di Girolamo en Internet Movie Database (en inglés).
• Pedro Di Girolamo en X (antes Twitter)