Nato a Bobrov nel governatorato di Voronež da Pavel Ivanovič Muratov, medico militare, nel 1890 si trasferisce con la famiglia a Mosca e nel 1904 si laurea a Pietroburgo in Ingegneria dei trasporti. Nel 1905 a Mosca sposa in prime nozze Evgenija Vladimirovna Paganuzzi (Ženja Muratova, 1884 o 1885-1982), nel 1911 si separa e inizia una relazione con Ekaterina Sergeevna Urenius (1888-1965), traduttrice dal francese, prima moglie di Boris Grifcov, con la quale si sposerà nel 1920. Nel 1915 gli nasce il figlio Gavriil. Nel 1904, insieme al fratello, pubblica sui quotidiani articoli di strategia militare, relativi al conflitto russo-giapponese. L'interesse per i problemi politici e sociali spiega l'origine della pubblicazione La lotta per il diritto al voto in Inghilterra (1906), dedicata all'analisi del sistema costituzionale in Inghilterra. Nello stesso anno inizia la sua collaborazione come critico d'arte a diverse riviste: "Zolotoe runo" (Il vello d'oro), "Vesy" (La Bilancia) "Apollon", "Starye gody" (Gli anni passati) e altre.
Nel 1908, cura l'edizione russa dei Ritratti immaginari di Walter Pater e nell'autunno dello stesso anno realizza il suo sogno di visitare l'Italia. Rientrato in Russia si dedica a Immagini d'Italia: la prima edizione esce in due volumi nel 1911-1912, immediatamente seguita dalla seconda edizione, ampliata, del 1912-1913. Nel 1912 scrive l'introduzione al racconto fantastico Vathek dello scrittore inglese William Beckford, tradotto in russo da Boris Zajcev. In questi anni si cimenta anche come traduttore, pubblicando un'ampia scelta di novellieri italiani del Rinascimento.
Nel 1922 Muratov, sebbene non abbia subito alcuna pressione da parte del governo sovietico, decide di lasciare la Russia. Una decisione molto sofferta, che lo scrittore per lungo tempo non si rassegna a considerare come definitiva. Emigra nel novembre 1923 in Italia, a Roma, dove vive fino alla definitiva partenza per la Francia nei primi anni Trenta; i suoi indirizzi a Roma sono: nel 1924 Via del Babuino 155; dall'ottobre 1924 al 1925 Via Flaminia 59; nel 1926 Via del Babuino 68; nel 1927 Via Sistina 143 (e contemporaneamente Rue de Penthièvre, Paris 13); nel 1928 Piazzale Flaminio.
A Roma nel novembre-dicembre 1923 Muratov tiene una relazione su
La scoperta dell'arte russa antica, nell'ambito del ciclo di conferenze promosse dall'Istituto per l'Europa Orientale per iniziativa di Ettore Lo Gatto. Dopo la conferenza può rimanere in Italia grazie a un sussidio assegnatogli dal Comitato italiano di soccorso agli intellettuali russi, ideato nel 1922 da Umberto Zanotti Bianco con il sostegno di Lo Gatto, sussidio che gli permette di compiere i suoi studi sulla Scuola napoletana nel Seicento e nel Settecento.
Dopo la partenza dalla Russia Muratov è perennemente assillato da problemi economici che, come confessa all'amico Zajcev in una lettera da Ischia del 1925, gli impediscono di scrivere. Per sbarcare il lunario si dà al commercio di quadri, ma con scarso successo e partecipa come consigliere alla società di due amici, Poljakov, ex-addetto all'ambasciata zarista a Roma, e il barone
Vasilij Lemmerman, un aristocratico russo del Baltico, proprietari di una bottega di antiquariato in via Due Macelli a Roma. Occasionalmente si dedica anche ad una attività di estimatore di quadri antichi.
La sua casa romana in Via del Babuino è luogo d'incontro per gli intellettuali russi e italiani – tra gli altri
Vjačeslav Ivanov, Giorgio De Chirico, Filippo De Pisis – che ogni martedì si riuniscono per discutere di arte, religione e letteratura. Il figlio "Gavrik" frequenta come
Dmitrij, il figlio di Vjačeslav Ivanov, il liceo francese Chateaubriand.
La famiglia Muratov trascorre l'estate 1924 a Capo di Sorrento nel famoso Hotel Pension Minerva, che si trova nei presso della villa di
Gor'kij, con il quale Pavel Pavlovič è in rapporti buoni, ma non stretti. Nell'agosto 1925 Muratov ritorna per un breve periodo a Capo di Sorrento prima di partire per Ischia con Šiltjan; da Gor'kij incontra
Vsevolod Mejerchol'd e
Zinajda Raich, con i quali prende accordi per una collaborazione alla raccolta "Teatral'nyj oktjabr'", mai realizzata.
Durante il soggiorno italiano Muratov con il tramite di
Ol'ga Resnevic Signorelli cerca di aiutare economicamente
Valentina Chodasevič, moglie del pittore Andrej Diderichs e nipote del poeta Chodasevič, trovandole un lavoro al Teatro d'Arte di Pirandello a Roma: l'artista avrebbe dovuto preparare le scenografie e i costumi per la
Lucrezia di Giovanni Cavicchioli e per l'
Enrico IV dello stesso Pirandello, ma nonostante fossero già stati presi gli accordi, il progetto andò in fumo a causa del passaporto sovietico della pittrice, che non poteva essere accettato in un teatro finanziato, per ordine di Mussolini, dal partito fascista.
Nel corso del 1927, Muratov intraprende diversi viaggi a Parigi, come risulta dalle cartoline inviate in quel periodo agli Zajcev, già trasferitisi nella capitale francese. Questi viaggi sono collegati con la società antiquaria che Muratov ha creato con Boberman, il suocero di Šiltjan: il suo compito è di acquistare a Roma opere d'arte da proporre sul mercato internazionale. Dopo un inizio abbastanza soddisfacente, gli affari vanno male e si concludono con una rottura definitiva fra i due soci.
Successivamente Muratov si stabilisce nella capitale francese e partecipa attivamente alla vita culturale dell'emigrazione russa in Francia fino all'inizio della Seconda guerra mondiale, quando si trasferisce prima a Londra e nel 1947 in Irlanda nella proprietà dello storico e giornalista inglese W.E.D. Allen, Whitechurch House, a Cappagh, nella contea di Waterford, dove muore il 5 ottobre 1950. È sepolto nel cimitero vicino alla chiesa cattolica di Ballinameela, nei pressi di Cappagh.
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