Nel 1877 sposa Evangelina Aletti, di tredici anni più giovane, nipote di Giulio Bizzozero. Il viaggio di nozze è a Córteno, l'amato paese natale tra le Alpi di Lombardia, per il quale Golgi serberà sempre grande affetto e si prodigherà per aiutare in mille modi. I due coniugi non avranno mai figli.