Va estudiar a l'Escola d'Arquitectura de Barcelona i hi obtingué el títol d'arquitecte el 1900.

Va col·laborar amb l'arquitecte L. Domènech i Montaner, però sobretot amb l'arquitecte A. Gaudí -a la Casa Batlló (1904; passeig de Gràcia, 43) i la Pedrera (1906-1910; passeig de Gràcia, 92 - Provença, 261-265)- junt amb el seu germà constructor Josep Bayó, el qual havia treballat anteriorment amb A. Gaudí al Primer Misteri de Glòria del Rosari de Montserrat. També va deixar obra pròpia a Barcelona de caràcter modernista, com la Casa Baurier (1910; Iradier, 5).

Va ser catedràtic de l'Escola d'Arquitectura de Barcelona i mostrà un especial interès per l'estudi de la història de l'art i l'arquitectura.