Seine wichtigsten internationalen Erfolge erzielte er mit der italienischen 4-mal-100-Meter-Staffel. Bei Leichtathletik-Europameisterschaften gewann er zweimal Bronzemedaillen. 1990 in Split zusammen mit Mario Longo, Sandro Floris und Stefano Tilli in 38,39 s hinter Frankreich (37,79 s) und Großbritannien (37,98 s) sowie 1994 in Helsinki gemeinsam mit Domenico Nettis, Giorgio Marras, Sandro Floris in 38,99 s hinter Frankreich (38,57 s) und der Ukraine (38,98 s). Bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 1995 in Göteborg holte Madonia zusammen mit Giovanni Puggioni, Angelo Cipolloni und Sandro Floris ebenfalls die Bronzemedaille. Das italienische Quartett platzierte sich in 39,07 s hinter Kanada (38,31 s) und Australien (38,50 s). Weitere Finalteilnahmen an internationalen Großereignissen mit der Staffel hatte Madonia bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 1987 (Platz sieben), bei den Olympischen Spielen 1988 (Platz fünf) und bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften 1991 (Platz fünf).