Venne quindi ceduto al neopromosso Livorno, squadra con la quale esordì in Serie A il 26 settembre 1937, nella sconfitta casalinga contro il Liguria per 2 a 3. La squadra raggiunse a fine campionato l'undicesima posizione, con Agostini che marcò 14 presenze nella massima serie. Nel 1938-1939 passò al Genova 1893, ed esordì in campionato nella prima giornata, nella sconfitta casalinga per 2 a 3 contro il Bologna il 18 settembre 1938. Giocò però solo le prime quattro gare, prima di essere sostituito da Lino Fregosi che mantenne il posto da titolare in campionato fino al termine della stagione.