Sachverhalt: A. Der 1973 geborene A.A._ war als Pizzabäcker und Geschäftsführer der B._ GmbH tätig. Am 16. Januar 2015 meldete er sich bei der Arbeitslosenversicherung zur Arbeitsvermittlung an. Zudem stellte er Antrag auf Arbeitslosenentschädigung. Mit Verfügung vom 7. April 2015 lehnte die Arbeitslosenkasse des Kantons Luzern den Antrag auf Leistungen der Arbeitslosenversicherung unter Hinweis auf den fehlenden Nachweis von Lohnzahlungen während des Bemessungszeitraums für den versicherten Verdienst vom 1. Januar bis 31. Dezember 2014 ab. Daran hielt sie mit Einspracheentscheid vom 30. September 2015 fest. B. Die dagegen erhobene Beschwerde wies das Kantonsgericht Luzern mit Entscheid vom 10. Juni 2016 ab. C. A.A._ lässt Beschwerde führen mit dem Antrag, der kantonale Gerichtsentscheid sei aufzuheben, und es sei über die Sache neu zu entscheiden. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung der Ansprüche an die Verwaltung zurückzuweisen. Die Dienststelle Wirtschaft und Arbeit (wira), das kantonale Gericht und das Staatssekretariat für Wirtschaft (SECO) verzichten auf eine Vernehmlassung.