Sua estreia nos monopostos aconteceu em 1980, na Fórmula Fiat Abarth, migrando para a Fórmula 3 no ano seguinte, fechando a temporada em terceiro lugar na divisão italiana da categoria. Barilla foi para a Fórmula 2 em 1982, pilotando para a equipe Minardi, e passou a correr em provas de carros esportivos entre 1983 e 1988. Seu ponto mais alto foi ter vencido as 24 Horas de Le Mans de 1985, pilotando um Porsche 956 da Joest Racing, tendo como companheiros de time Paul Belmondo, Klaus Ludwig, Marc Duez e Louis Krages (que utilizava o pseudônimo "John Winter").