Fatti: A. A._, nato nel 1973, ha conseguito la licenza di condurre nel 1991 (cat. B), rispettivamente nel 1996 (cat. A). Meccanico di professione e titolare di un'officina è stato oggetto dei seguenti provvedimenti amministrativi: 12 gennaio 1995: revoca di un mese per aver circolato a velocità eccessiva (95 km/h sul limite di 60 km/h) in un abitato; 6 novembre 1997: revoca di tre mesi per eccesso di velocità (171 km/h sul limite di 120 km/h) commesso su un'autostrada; 17 settembre 1998: revoca di un mese e 15 giorni per aver circolato a velocità eccessiva (72 km/h sul limite di 50 km/h) in un abitato; 22 novembre 2002: ammonimento per aver effettuato in moto due manovre di sorpasso spostandosi a sinistra della linea di sicurezza; 18 settembre 2003: revoca di un mese subordinata all'obbligo di frequentare un corso di educazione stradale per aver circolato a velocità eccessiva in un abitato incorrendo in un incidente e, cinque mesi dopo, aver viaggiato in autostrada alla velocità di 144 km/h in luogo dei 100 km/h prescritti; 28 aprile 2005: revoca di sette mesi per aver nuovamente circolato a velocità eccessiva (160 km/h sul limite di 120 km/h) in autostrada; 9 settembre 2005: revoca di ulteriori otto mesi e mezzo, in aggiunta a quella pronunciata il 28 aprile 2005, per aver guidato nonostante la misura amministrativa in atto; licenza restituita il 16 settembre 2006; 6 maggio 2008: revoca a tempo indeterminato giusta l'art. 16c cpv. 2 LCStr per aver ripetutamente circolato nell'abitato a velocità eccessiva e pericolosa: riammesso alla guida il 10 agosto 2010. B. Il 13 agosto 2011, alle ore 1.38, A._ ha viaggiato sul rettilineo di S. Antonino a una velocità punibile di 109 km/h, laddove vige un limite massimo di 80 km/h. L'infrazione è stata accertata da un veicolo inseguitore della polizia dotato di apposite apparecchiature debitamente omologate, le quali hanno registrato una velocità di 122 km/h. Il 6 ottobre 2011, la Sezione della circolazione gli ha revocato la licenza di condurre a titolo definitivo, stabilendo che nessun riesame sarebbe stato concesso prima di cinque anni. Il 1° febbraio 2012 il Consiglio di Stato, ritenuta un'infrazione medio grave, ha confermato il provvedimento. Adito dall'interessato, con giudizio del 23 aprile 2012 il giudice delegato del Tribunale cantonale amministrativo ne ha respinto il ricorso. C. Avverso questa decisione A._ presenta un ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale. Chiede, in via principale, di riformare la decisione impugnata nel senso che gli sia concesso il riesame immediato della decisione di revoca definitiva e, come postulato pure in via subordinata, di rinviare gli atti alla Corte cantonale per nuovo giudizio. Il Tribunale cantonale amministrativo si riconferma nella sentenza impugnata, il Consiglio di Stato si rimette al giudizio del Tribunale federale, mentre l'Ufficio federale delle strade, condividendo la decisione impugnata, propone di respingere il ricorso. Il ricorrente si riconferma nelle proprie allegazioni e conclusioni.