Павел Александрович Флоренский родился 9 января (по старому стилю) 1882 г. в Закавказье, возле местечка Евлах, Елисаветпольской губернии (ныне - Азербайджан), в семье инженера-путейца. Отец - Александр Иванович Флоренский; мать - армянка Ольга (Саломия) Павловна Сапарова (Сапарьян), из древнего армянского рода.

В 1893-99 гг. учился во Второй тифлисской гимназии, окончил ее с золотой медалью, по ее окончании поступил на физико-математическое отделение Московского университета. Во время учебы в университете познакомился с поэтом Андреем Белым, а через него и с другими литераторами (В.Я. Брюсов, К. Д. Бальмонт, Д. С. Мережковский, З. Н. Гиппиус, А. А. Блок); сблизился с "Братством христианской борьбы" (В. Эрн, А. Ельчанинов, С. Булгаков, В. Свенцицкий). Писал статьи для журналов "Новый путь" и "Весы".

В 1904 г. окончил университет и был оставлен при кафедре, стал писать кандидатское сочинение по теме "Об особенностях плоских кривых, как местах нарушения непрерывности". В 1904 г. познакомился со старцем епископом Антонием, жившем тогда в Донском монастыре, тот посоветовал ему поступить в Московскую Духовную академию. В сентябре 1904 г. поступил в Академию и переселился в Сергиевский Посад. Духовно сблизился со старцем, иеромонахом Гефсиманского скита аввой Исидором. Ближайшим другом его в это время был С. С. Троицкий, с ним он жил в одной келье, с ним ездил в Зосимову пустынь и отдыхал летом на Кавказе.

В марте 1906 г. в храме Московской Духовной академии произнес проповедь "Голос крови" по поводу казни лейтенанта Шмидта, за это был арестован и на неделю помещен в Таганскую тюрьму.

Будучи на четвертом курсе, 17 сентября 1908 г. прочитал две пробные лекции по истории философии, и 23 сентября был утвержден в качестве и. о. доцента кафедры истории философии. Преподавал до 1919 г. (до закрытия академии).

В 1910 г. женился на Анне Михайловне Гиацинтовой. В 1911 г. рукоположен во диаконы, затем в священники (не занимая приходской должности). Служил в домовой церкви приюта Красного Креста в Сергиевом Посаде.

С сентября 1911 г. по май 1917 г. работал редактором "Богословского вестника".

В 1908 г. первый вариант книги "Столп и утверждение Истины" был защищен им в качестве кандидатского сочинения по теме "О религиозной истине". Первоначальная тема магистерской диссертации - комментированный перевод на русский язык богословско-философских творений Ямвлиха. В мае 1910 г. ему был продлен срок подготовки магистерской диссертации на один год, и он принял предложение профессора В.И. Введенского переработать для диссертации кандидатское сочинение. В 1914 г. защитил магистерскую диссертацию "О духовной истине" (книга "Столп и утверждение Истины") - 19 мая 1914 г. был утвержден в звании магистра богословия и в звании экстраординарного профессора на кафедре истории философии.

На войну с Германией отреагировал тем, что в 1915 г. уехал на фронт в качестве полкового священника военно-санитарного поезда.

После Октябрьской революции Флоренский работает ученым секретарем комиссии по охране памятников искусства и старины Троице-Сергиевой лавры, преподает в Сергиевском институте народного образования (читал лекции по физике и математике), принимает участие в деятельности Всероссийской ассоциации инженеров и Русского общества электротехников.

С 1920 г. работал в различных государственных учреждениях. Был заведующим научно-техническими исследованиями завода "Карболит" (занимался технологией пластмассы); с 1921 г. работал в Главэнерго ВСНХ РСФСР, старшим научным сотрудником комитета электрификации СССР; был профессором Высших художественных технических мастерских (ВХУТЕМАС) по кафедре "Анализ пространственности в художественных произведениях" (до 1924 г. читал лекции по теории искусств); с 1920 г. - зав. отдела материаловедения Государственного экспериментального электротехнического института; с 1924 г. - зав. лаборатории испытания материалов; в 1930 г. назначен помощником директора Государственного экспериментального электротехнического института по научной части. Изучал на Кавказе возможности производства плавленого базальта. В 1927-28 гг. участвовал в редактировании "Технической энциклопедии" (в 23 томах, 1927-1931 гг.) - член общей редакции и редактор отдела "Материаловедение", автор 127 статей.

В 1921 г. был закрыт Сергиево-Посадский храм, где Флоренский служил священником.

21 мая 1928 г. был арестован, 8 июня сослан в Нижний Новгород, где работал в радиолаборатории, но уже в сентябре благодаря хлопотам Е. Н. Пешковой вернулся домой. В феврале 1932 г. снова арестован, 26 июля осужден "тройкой" по ст. 58, п.10-11, на десять лет исправительно-трудовых лагерей, 13 августа отправлен в лагерь "Свободный". 1 декабря прибыл в лагерь и был определен работать в научно-исследовательском отделении БАМЛАГа. 10 февраля 1934 г. отправлен в Сковородино на опытную мерзлотную станцию. Здесь он занимался работами, легшими в основу книги Н. И. Быкова и Н. П. Каптерева "Вечная мерзлота и строительство на ней" (1940).

В 1934 г. в лагере его посетили жена и дети. С ними было передано предложение от Чехословацкого правительства договорится с правительством СССР о выезде Флоренского в Чехословакию. Он ответил решительным отказом. После посещения семьи был отправлен (1 сентября) в Соловецкий лагерь (3-я часть 8-го Соловецкого отделения "Беломорканала"). В лагере работал на заводе йодпрома, где занимался проблемой добычи йода и агар-агара из морских водорослей, получил на этих исследованиях более десяти патентов.

В 1937 г. вторично осужден особой тройкой УНКВД по Ленинградской области, вслед за чем, предположительно, расстрелян.

В 1958 г. реабилитирован постановлением Московского городского суда. По запросу суда Невский ЗАГС г. Ленинграда дал информацию, что П.А. Флоренский умер 15 декабря 1943 г. По запросу семьи в Управление КГБ СССР в 1989 г. Калининский ЗАГС г. Москвы дал официальную информацию о смерти 8 декабря 1937 г.