Из дворянской семьи. Окончил Воронежский Михайловский кадетский корпус, Институт инженеров путей сообщения в СПб. (1904). Вскоре переехал в Москву. Помощник библиотекаря в библиотеке Московского университета (1903—06); помощник хранителя, хранитель изящных искусств и классических древностей Румянцевского музея (1906—14), служил в Историческом музее. Принимал участие в организации первых выставок русской старины, в расчистке икон в соборах Кремля, изучал частные коллекции икон. Совершил ряд поездок в Европу (Франция, Италия), на русский Север для изучения икон и фресок монастырей. В 1911—12 опубликовал книгу «Образы Италии», принесшую ему пожизненное признание. В 1913—14 издавал альманах «София: Журнал искусства и литературы». Участник Первой мировой войны, офицер артиллерии. После 1917 член президиума Комитета по охране художественных и научных сокровищ России (1918—19), один из организаторов и руководитель «Studio Italiano» (1918—22) и «Книжной лавки писателей» в Москве. С 1918 член Московского (затем Всероссийского) союза писателей. Участник московского отделения Вольной философской ассоциации, Всероссийского комитета помощи голодающим (1921). Арестован ВЧК, вскоре выпущен из тюрьмы. В сентябре 1922 командирован Главмузеем НКП РСФСР в Берлин, остался в Германии. Соучредитель берлинского Клуба писателей (1922—23), сотрудник РНИ. Сотрудник газ. «Возрождение»,  ж. «Современные записки». 16 ноября 1923 с семьей приехал в Рим, читал лекции в Папском Восточном институте. Жил в Италии до 1927. В 1925 вместе с В.П. Рябушинским основал в Париже (Франция) общество «Икона». С 1927 снова в Париже. В 1933 приглашен в Англию, читал лекции, в том числе в Оксфордском и Кембриджском университетах. Перед Второй мировой войны уехал в Лондон, выступал как военный историк и обозреватель. Затем жил под Дублином (Ирландия), в имении Вайтчерч Хаус (графство Уотерфорд), принадлежавшем В.Э.Д. Аллену, где провел последние 12 лет жизни.

Похоронен здесь же, на кладбище вблизи католической церкви.

Отец: Павел, военный врач. Брат: Владимир (1867-1934), генерал-майор, начальник Александровского военного училища, военный историк, коллекционер, затем начальник Главного управления высших учебных заведений Красной армии. Сестра: Раиса (1875-1940), специалист по японскому искусству. Жена: Екатерина Сергеевна (ур. Урениус). Сын: Гавриил (1916—1919). Племянник: Михаил Владимирович (1908—1982), геолог, член-корреспондент АН СССР.

Фотография захоронения предоставлена Анной Быковой (Ирландия), которой выражаем искреннюю благодарность.

Автор портрета - Н. Андреев

Библ.: Материалы для библиографии русских научных трудов за рубежом (1920—1930). Т. 1. Белград, 1931. № 262. С. 217; Труды русской, украинской и белорусской эмиграции, изданные в Чехословакии в 1918—1945 гг. Т. 1. Ч. 2. Прага, 1996. С. 494.

Соч.: Борьба за избирательные права в Англии. М., 1906; Новое тондо школы Боттичелли. СПб., 1911; Новеллы итальянского Возрождения. Ч. 1—3. М., 1912—1913; Иконопись при первом царе из дома Романовых. СПб., 1913; Древнерусская живопись в собрании И.С. Остроухова. М., 1914; Новгородская икона святого Федора Стратилата. М., 1916; Герои и героини. М., 1918; Энергия. Пг., 1921; Кофейня. М., 1922; Морали. Берлин, 1923; Сезанн: Критико-биографический очерк. Берлин, 1923; Образы Италии. Т. 1—3. Берлин, 1924; Живопись Кончаловского. М., 1923; Николай Павлович Ульянов. М., 1926 (совм. с Б. Грифцовым); Магические рассказы. Париж, 1928; L'ancienne peinture russe, 1925; La pittura russa antica, Roma, 1925; La pittura bisantina. Roma, [1929]; Frate Angelico. Roma, [1929]; La sculpture gotique. P., 1931; The Russian Campaigns of 1941—1943. New York, 1944 (with W.E.D. Allen); The Russian Campaigns of 1944—1945. New York, 1946 (with W.E.D. Allen); Caucasian battlefields; a history of the wars on the Turco-Caucasian border, 1828—1921. Cambridge [Eng.], 1953 (with W.E.D. Allen); Шанхай середины 30-х годов: Навстречу солнцу, Шанхай // Проблемы Дальнего Востока. 1994. № 6. C. 103—106.

Лит.: Ковалевский. Зарубежная Россия, 1971. С. 176, 177, 184, 262; Булгаков В. Словарь русских зарубежных писателей. New York, 1993. С. 97; Толмачев В.М. Образ красоты // Муратов ПЛ. Образы Италии. М., 1994. С. 564—570; Струве Г. Русская литература в изгнании: Краткий биографический словарь русского зарубежья. Париж, М., 1996. С.339; Толмачев В. Муратов П.П. // Литературная энциклопедия русского зарубежья 1918—1940: Писатели русского зарубежья. М., 1997. С. 373; Деотто П. Изгнание и разочарование: отношение П.П.Муратова к Италии // Россия и Италия. М., 2003. Вып. 5: Русская эмиграция в Италии в ХХ веке. С. 181—191; Комолова Н.П. Быт и бытие Павла Муратова в годы эмиграции (1922—1950) // Проблемы истории Русского зарубежья. Материалы и исследования. Вып. 1. М., 2005. С. 201—225; Комолова Н.П. Римские чтения 1923 г.: «Россия и Русские. Октябрь-декабрь 1923 года» Русская эмиграция в Европе в 1920—1930-е гг. Вып. 2. М.; СПб., 2005. С. 139—158; Навстречу солнцу: русская эмиграция глазами Павла Муратова / Вст. и публ. К.Г. Маранджян // Восток—Запад: историко-литературный альманах: 2005—2006. М., 2006; Муратова К.М. «Каждый день» П.П. Муратова-колумниста // Наше наследие. 2012. № 104; Быкова А.С. Павел Павлович Муратов (1881–1950): Забытое в Ирландии русское имя // Ежегодник Дома русского зарубежья им. Александра Солженицына. 2019. М.: Дом русского зарубежья им. Александра Солженицына, 2019. С. 241-247.

Некр.: Незабытые могилы. Российское зарубежье: Некрологи 1917—1997: В 6 т. / Сост. В.Н.Чуваков и др. М., 2004. Т. 4. С. 671.