Родился 21 января 1882 года в местечке Евлах на западе Азербайджана. Воспитывался вне религиозной традиции, но в юности под влиянием статей Льва Толстогопочувствовал интерес к христианству. Он очень рано обнаружил исключительные математические способности. По окончании гимназии в Тифлисе поступил на математическое отделение Московского университета.
По окончании университета он не принял предложения остаться при университете для занятий в области математики, а поступил в Московскую духовную академию. В этот период он вместе с Эрном, Свенцицким и Брихничевым создал «Союз христианской борьбы», стремившийся к радикальному обновлению общественного строя.
В годы обучения в Духовной Академии у него возникает замысел капитального сочинения, будущей его книги «Столп и утверждение истины», большую часть которой он завершает к концу обучения. Полный и окончательный текст его книги появляется в 1924 году.
После окончания Академии Флоренский остается в ней преподавателем философских дисциплин, а в 1911 году принимает священство и в 1912 году назначается редактором академического журнала «Богословский вестник».
В 1922 году он издает за свой счет свой научно-философский труд «Мнимости в геометрии». Ссылаясь на «Божественную комедию» Данте, Флоренский выступает против гелиоцентрической системы Коперника. Интерпретирует опыт Майкельсона – Морли как доказательство неподвижности Земли. Объявляет «пресловутый опыт Фуко» принципиально бездоказательным.
В начале 1930-х годов против него развязывается кампания в советской прессе со статьями погромного и доносительного характера. 26 февраля 1933 года последовал арест и через 5 месяцев, 26 июля, — осуждение на 10 лет заключения. С 1934 года Флоренский содержался в Соловецком лагере.
25 ноября 1937 года особой тройкой НКВД Ленинградской области он был приговорён к высшей мере наказания и 8 декабря расстрелян. Похоронен в общей могиле в Левашовской пустоши.
