Fatti: A. Con sentenza del 20 e 27 luglio 2009, la Corte penale del Tribunale penale federale (TPF) ha prosciolto A._ dalle accuse di riciclaggio di denaro non ritenendo realizzato l'elemento soggettivo del reato. B. Accogliendo il ricorso del Ministero pubblico della Confederazione (MPC), con sentenza 6B_900/2009 del 21 ottobre 2010, il Tribunale federale ha in sostanza ritenuto dati a carico dell'imputato i presupposti del dolo eventuale. Ha annullato la decisione di prima istanza e rinviato la causa al TPF per nuovo giudizio. C. Il 1° marzo 2011 il TPF ha riconosciuto A._ colpevole di ripetuto riciclaggio di denaro e lo ha condannato alla pena pecuniaria di 180 aliquote giornaliere di fr. 200.-- ciascuna, per complessivi fr. 36'000.--, sospesa condizionalmente per un periodo di prova di due anni, e al pagamento delle spese procedurali. D. Contro questa sentenza A._ si aggrava al Tribunale federale con ricorso in materia penale. Postula, in via principale, il suo proscioglimento da ogni accusa e un'indennità di fr. 130'970.-- per le spese sostenute; subordinatamente, l'annullamento della decisione impugnata. Formula inoltre istanza di effetto sospensivo in relazione alla spese procedurali. Invitati a esprimersi sul gravame, il TPF si rimette al giudizio di questo Tribunale senza formulare osservazioni, mentre il MPC chiede di respingere il ricorso. Prendendo posizione sulle determinazioni del MPC, A._ ha confermato le proprie conclusioni ricorsuali.