En 1929, il rejoint son frère aîné Mario Varglien dans le club piémontais de la Juventus (avec qui il passa en tout 17 saisons, soit presque toute sa carrière). À la "Juve", il dispute le premier de ses 410 matchs "bianconere" le lors d'une défaite 1-0 à domicile contre Triestina en Serie A, et inscrit le premier de ses 42 buts sous les couleurs de la "Juve" le lors d'un match nul 2-2 contre la Fiorentina. Le (lors d'un nul en Serie A 0-0 contre l'Inter), il dépasse son frère Mario et ses 403 matchs en "bianconero" et devient alors le joueur le plus capé de l'histoire du club (avant d'être à son tour dépassé par Giampiero Boniperti un peu moins de douze ans plus tard). Avec la Juventus, il remporte également cinq "Scudetti" de suite (de 1930-31 à 1934-35) et deux coupes d'Italie, avant de quitter le club turinois en 1947.