Erste internationale Erfahrungen sammelte Stefano Sottile im Jahr 2014, als er bei den Olympischen Jugendspielen in Nanjing mit übersprungenen 2,02 m den sechsten Platz belegte. Im Jahr darauf siegte er dann bei den Jugendweltmeisterschaften in Cali mit einer Höhe von 2,20 m. 2016 schied er bei den U20-Weltmeisterschaften in Bydgoszcz mit 2,09 m in der Qualifikation aus, wie auch bei den Leichtathletik-U20-Europameisterschaften 2017 in Grosseto mit 2,05 m. 2018 gewann er bei den U23-Mittelmeermeisterschaften in Jesolo mit einer Höhe von 2,19 m die Silbermedaille hinter seinem Landsmann Christian Falocchi. Im Jahr darauf wurde er bei den U23-Europameisterschaften in Gävle mit 2,20 m Vierter und nahm anschließend auch an den Weltmeisterschaften in Doha teil, bei denen er aber mit 2,26 m in der Qualifikation ausschied. 2021 nahm er an den Olympischen Spielen in Tokio teil und verpasste dort mit 2,17 m den Finaleinzug.