Fatti: A. A.a In data 2 marzo 2010, la Commissione tutoria regionale 3 (CTR 3) ha istituito una curatela volontaria in favore di A.A._ e della moglie B.A._; curatore è stato nominato l'avv. C._. Il 1° luglio successivo, la CTR 3 ha revocato tale misura e ha privato i coniugi A._ provvisoriamente dell'esercizio dei diritti civili ai sensi dell'art. 386 CC; il curatore è stato designato rappresentante. A.b Nel frattempo, la stessa CTR 3 ha invitato l'Autorità di vigilanza sulle tutele del Cantone Ticino a pronunciare l'interdizione dei coniugi A._ in applicazione dell'art. 369 CC. Sulla base di un rapporto 15 luglio 2010 da lei medesima commissionato e dopo aver sentito A.A._ il 2 settembre 2010, l'Autorità di vigilanza sulle tutele ha pronunciato la sua interdizione in base all'art. 370 CC in data 20 settembre 2010. B. Adito da A.A._ con appello 6 ottobre 2010, il Tribunale di appello del Cantone Ticino ha confermato la misura con la qui impugnata sentenza del 28 luglio 2011. I Giudici cantonali hanno altresì respinto l'istanza di assistenza giudiziaria formulata dall'appellante per assenza di ogni possibilità di buon esito del gravame. C. Contro la sentenza di appello, A.A._ (ricorrente) è insorto avanti al Tribunale federale con ricorso in materia civile 14 settembre 2011 chiedendo l'annullamento delle decisioni cantonali, la reiezione della domanda di intervento della CTR 3 tendente ad ottenere la sua interdizione, la liberazione dalle spese di prima e seconda istanza ed il riconoscimento di ripetibili per le procedure avanti alle autorità cantonali. Postula infine la concessione del gratuito patrocinio per la sede federale. Con decisione 28 settembre 2011 della Presidente della Corte giudicante è stato conferito l'effetto sospensivo al gravame. Non sono state chieste determinazioni nel merito.