Καταγόταν από οικογένεια ευγενών, που είχε τις ρίζες της στο Βυζάντιο και μετανάστευσε στην Κέρκυρα μετά την άλωση. Αφού πήρε τα πρώτα μαθήματα σχεδίου και γλυπτικής στη γενέτειρά του από τον ιταλό ξυλογλύπτη Λουίτζι Μπόσσι, πήγε το 1803 στη Ρώμη για να συνεχίσει τις σπουδές του. Μαζί με το συμπατριώτη και φίλο του Δημήτριο Τριβώλη-Πιέρη γράφτηκαν στην Ακαδημία του Αγίου Λουκά, όπου μαθήτεψαν κοντά στον μεγάλο κλασικιστή γλύπτη Αντόνιο Κανόβα.

Το 1806 ο Προσαλέντης επέστρεψε στην Κέρκυρα και άρχισε να εργάζεται. Το 1808-1809 συμμετείχε στην ίδρυση της Ακαδημίας Επιστημών από τους Γάλλους, ενώ το 1811 ίδρυσε ιδιωτική Καλλιτεχνική Σχολή, την πρώτη στον ελλαδικό χώρο, που το 1815, με απόφαση του άγγλου αρμοστή Τόμας Μαίτλαντ, μετατράπηκε σε δημόσια. Ο λόρδος Γκίλφορντ επίσης, μετά την ίδρυση της Ιονίου Ακαδημίας τον κάλεσε να διδάξει σχέδιο και πλαστική. Ο Προσαλέντης δέχτηκε τη θέση, αρνήθηκε όμως την αμοιβή που του πρότεινε ο Γκίλφορντ, ζητώντας να διατεθούν τα χρήματα για την κατασκευή αντιγράφων των μαρμάρων του Παρθενώνα που είχε πάρει ο Έλγιν στην Αγγλία, προκειμένου να χρησιμοποιηθούν για τις ανάγκες διδασκαλίας στη σχολή του. Επειδή τελικά τα αντίγραφα εστάλησαν δωρεάν, προσέφερε τα χρήματα ως υποτροφία σε σπουδαστές της σχολής του. Επιπλέον, αν και, όπως φαίνεται, δεν είχε ιδιαίτερη οικονομική άνεση, παρέδιδε μαθήματα δωρεάν και η αμοιβή που ζητούσε για πολλά έργα του ήταν μόνο το κόστος του υλικού και τα έξοδα μεταφοράς. Ενδιαφέρθηκε επίσης για τον εμπλουτισμό της οικογενειακής αρχαιολογικής συλλογής και δημιούργησε αξιόλογη συλλογή από νομίσματα της αρχαίας Αιγύπτου και της Ελλάδας, ιδιαίτερα της Κέρκυρας. Για την πολύπλευρη προσφορά του στην τέχνη παρασημοφορήθηκε το 1820 από την αρμοστεία και ονομάστηκε Ιππότης του Τάγματος των Αγίων Μιχαήλ και Γεωργίου.

Ο Παύλος Προσαλέντης έζησε στα Επτάνησα σε μια εποχή που ευνοούσε την καλλιτεχνική δημιουργία, αφού οι ξένες δυνάμεις κατοχής δημιούργησαν τις προϋποθέσεις για την ανάδειξη νέων καλλιτεχνών, με την κατασκευή και διακόσμηση σημαντικών οικοδομημάτων αλλά και μνημείων. Συμμετείχε σε κάθε μορφής καλλιτεχνική εργασία στην Κέρκυρα και έπαιρνε σχεδόν αποκλειστικά όλες τις παραγγελίες για γλυπτά. Υπήρξε, εξάλλου, ο πρώτος γλύπτης στην Ελλάδα που πέτυχε να χυτεύσει γλυπτά σε χαλκό. Οι συνεχείς χυτεύσεις όμως προκάλεσαν ανεπανόρθωτη βλάβη στον οργανισμό του, που τον οδήγησε τελικά στο θάνατο.

Την περίοδο 1806-1808 εργάστηκε από κοινού με τον Δημήτριο Τριβώλη-Πιέρη. Τα έργα που φιλοτέχνησαν ήταν κυρίως προτομές και μυθολογικά θέματα που φανερώνουν την κλασικιστική τους μαθητεία. Μετά το θάνατο του φίλου του εξακολούθησε να εργάζεται μόνος, κάνοντας τα σημαντικότερα έργα του από το 1815 ως το θάνατό του. Αρκετά από τα έργα αυτά έχουν χαθεί ή καταστραφεί, άλλα έχουν μεταφερθεί στη Βρετανία, ενώ ένας μικρότερος αριθμός βρίσκεται στα Επτάνησα. Το 1815 φιλοτέχνησε την προτομή του Δαιμονίου Πλάτωνος, που βρίσκεται στην Εθνική Πινακοθήκη και φέρει την επιγραφή “ΕΡΜΟΓΛΥ / ΦΙΚΗΣ / ΑΥΘΙΣ ΤΕΧΝΗΣ / ΚΟΡΚΥΡΑΙΩΝ / ΔΕΙΓΜΑ ΠΡΩΤΟΝ / ΤΟΥΤΟ ΠΑΥΛΟΣ / ΕΠΟΙΕΙ ΑΩΙΕ” σε μια προσπάθεια να οριοθετήσει την απαρχή της νεοελληνικής γλυπτικής. Η καλλιτεχνική του εργασία, εκτός από μυθολογικά θέματα, περιλαμβάνει επίσης ανδριάντες και προτομές, καθώς και ανάγλυφα για βάθρα. Ανάμεσά τους συγκαταλέγονται η προτομή του Τόμας Μαίτλαντ (1821-1822), η πρώτη σε ορείχαλκο της νεοελληνικής τέχνης, η προτομή του Φρέντερικ Άνταμ (1825) και τα ανάγλυφα στις βάσεις των έργων, καθώς και οι ανδριάντες των δύο αρμοστών. Εκτός από τα έργα που φιλοτέχνησε μόνος του, έκανε συμπληρωματικές εργασίες ή σχέδια για διάφορα άλλα. Σχεδίασε το υπερφυσικού μεγέθους άγαλμα της Βρετανίας, που τοποθετήθηκε στην κορυφή της πρόσοψης του ανακτόρου των Αγίων Γεωργίου και Μιχαήλ, καθώς και τα ανάγλυφα με τις συμβολικές παραστάσεις των επτά νησιών, που κοσμούν τις μετόπες της πρόσοψης στο ίδιο ανάκτορο. Σχεδίασε επίσης τις ενδυμασίες των διδασκόντων και των μαθητών της Ιονίου Ακαδημίας και φιλοτέχνησε τα τέσσερα ανάγλυφα στο βάθρο της προτομής του βασιλιά της Αγγλίας Γεωργίου Δ΄ (1826), που κατασκεύασε ο άγγλος γλύπτης Φράνσις Τσάντρεϋ. Το εκμαγείο της βάσης αυτής βρίσκεται σήμερα στην Εθνική Πινακοθήκη, όπως επίσης σχέδια και σημειωματάριά του. Στην Πλατυτέρα της Κέρκυρας, εξάλλου, σώζονται και δύο αγιογραφίες του.

Ο Παύλος Προσαλέντης υπήρξε μια από τις σημαντικότερες φυσιογνωμίες της εποχής του. Έφερε τα κλασικιστικά διδάγματα της ιταλικής του μαθητείας στην Κέρκυρα και, με την ίδρυση της σχολής του, συνέβαλε ευρέως στη διάδοση της καλλιτεχνικής παιδείας. Και παρά το γεγονός ότι έζησε και εργάστηκε στη γενέτειρά του σε μια εποχή που τα νησιά του Ιονίου ήταν ανεξάρτητα από τον ελλαδικό χώρο, είναι στην πραγματικότητα ο πρώτος νεοέλληνας γλύπτης που αποδέσμευσε τη γλυπτική από το δευτερεύοντα και διακοσμητικό ρόλο που είχε μετά την επικράτηση του Χριστιανισμού και συνέβαλε στην αναβίωσή της.

Συμμετείχε σε πολλά Σαλόνια του Παρισιού. Θεωρείται ειδικός στα θέματα των ονείρων. Δημοσίευσε πολλές μελέτες που είχαν σαν θέμα τα όνειρα και τις φυσιογνωμίες των ψυχασθενών.

Το 1935-1936 ζωγράφισε μία μεγάλη τοιχογραφία με τίτλο « Τα θέματα των ονείρων» η οποία διακόσμησε την κεντρική αίθουσα του ψυχιατρείου Αγία Άννα, όπου εργαζόταν. Εικονογράφησε επίσης πολλές ποιητικές συλλογές.

Η ενασχόληση του με τις ψυχικές ασθένειες τον οδήγησαν πιο εύκολα στην προσέγγιση του υπερρεαλισμού που θεωρούσε ότι η αντίληψη των ψυχικά ασθενών αποκαλύπτει πλευρές της ανθρώπινης φύσης.

Με την ομάδα των υπερρεαλιστών συμμετείχε το 1940 στο «παιχνίδι της Μασσαλίας». Συμμετείχε επίσης στη Διεθνή Έκθεση των Υπερρεαλιστών το 1947. Το 2002 πραγματοποιήθηκε η πρώτη αναδρομική του έκθεση στο ίδρυμα όπου εργαζόταν.

Μαθητής του Gleyre και του Gerome. Ζωγραφίζει κυρίως σκηνές της καθημερινής ζωής της Αλγερίας και ιστορικά θέματα.

Ασχολήθηκε με τη ζωγραφική μετά από προτροπή του Μπουρντέλ. Ξεκίνησε τις σπουδές του στην Εθνική Σχολή Διακοσμητικών Τεχνών στη γενέτειρά του, τις οποίες όμως αναγκάστηκε να διακόψει για να υπηρετήσει ως στρατιώτης κατά τη διάρκεια του Α΄ Παγκοσμίου πολέμου και να τις συνεχίσει το 1919. Το 1936 διορίστηκε καθηγητής στη Σχολή Διακοσμητικών Τεχνών. Από το 1945 έζησε στην πόλη Sete (Σετ) στη νότιο Γαλλία.

Ζωγραφίζει λιμάνια, λαϊκές γιορτές, τοπία από τον γαλλικό νότο. Το 1949 χρίστηκε επίσημος ζωγράφος του ναυτικού.

Η εκθεσιακή του δραστηριότητα ξεκινά το 1922 και από τότε εκθέτει συστηματικά στο Σαλόνι των Ανεξαρτήτων, το Σαλόνι του Φθινοπώρου και το Σαλόνι των Καλλιτεχνών της Εποχής με την ομάδα των Γκρομαίρ-Λιπσίτζ (Gromaire-Lipchitz). Συμμετείχε επίσης σε πολλές εκθέσεις στο εξωτερικό. Το 1950 τα γαλλικά μουσεία του αφιέρωσαν μία περιοδεύουσα έκθεση. Έλαβε για το έργο του πολλές τιμητικές διακρίσεις.

Συγγενεύει με τον Γκρομαίρ και με άλλους Γάλλους καλλιτέχνες που το έργο τους χαρακτηρίζεται από ιδιαίτερα έντονη δραματουργία και ένταση, που προσδίδουν στο έργο τους εξπρεσιονιστικό χαρακτήρα.

Ασχολήθηκε επίσης με την σκηνογραφία, τη διακόσμηση δημόσιων κτιρίων, την εικονογράφηση βιβλίων και τη λιθογραφία. Υπήρξε σημαντικός συλλέκτης έργων τέχνης και η συλλογή του κληροδοτήθηκε στο γαλλικό κράτος.

Διέκοψε τις καλλιτεχνικές του σπουδές για να υπηρετήσει τη στρατιωτική του θητεία στον Α΄ Παγκόσμιο πόλεμο και τις συνέχισε μετά το 1920. Παράλληλα εργάστηκε ως χρυσοχόος και ζωγράφος υαλοπινάκων. Κέρδισε το Βραβείο του Παρισιού και εγκαταστάθηκε στην πρωτεύουσα όπου αφιερώθηκε αποκλειστικά στη ζωγραφική και τη χαρακτική. Το 1924 τιμήθηκε με το Βραβείο της Ρώμης για τη χαρακτική και εγκαταστάθηκε για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα εκεί όπου έμαθε και την τεχνική της νωπογραφίας. Την ίδια χρονιά κέρδισε ένα χάλκινο μετάλλιο στο Σαλόνι των Γάλλων Καλλιτεχνών (Salon des Artistes Francais). Επιστρέφοντας στο Παρίσι, ο Ντεραίν του παραχώρησε το ατελιέ του και συνδέθηκε φιλικά με τον Μπρακ. Η πρώτη του ατομική έκθεση πραγματοποιήθηκε το 1939 στο Παρίσι. Ακολούθησαν και άλλες από το 1943 μέχρι το 1973 στο Παρίσι, το Λουξεμβούργο αλλά και την Νάντη, το Μπουένος Αϊρες και το Τόκιο. Λίγο πριν το θάνατό του πραγματοποιήθηκε η πρώτη αναδρομική στο Μουσείο της Χάβρης με τον τίτλο «35 χρόνια ζωγραφική». Οι σημαντικότερες εκθέσεις που οργανώθηκαν μετά το θάνατό του πραγματοποιήθηκαν το 1976 στο Κρατικό Μουσείο του Λουξεμβούργου (Musee d’ Etat de Luxembourg) και το 1978 στο Μουσείο Μοντέρνας Τέχνης της πόλης του Παρισιού.

Ασχολήθηκε με το τοπίο, τη νεκρή φύση και το γυμνό. Μετά τον Β΄ Παγκόσμιο πόλεμο πέρασε στην αφαίρεση.

Σπούδασε αρχιτεκτονική στη Σχολή Καλών Τεχνών της Λυών και του Παρισιού ενώ παράλληλα ασχολήθηκε με τη ζωγραφική. Από το 1935 έως το 1940 συμμετείχε στο Σαλόνι των Ανεξαρτήτων. Η εκθεσιακή του δραστηριότητα μοιράζεται ανάμεσα στο Παρίσι και τη Λυών.

Ασχολήθηκε κυρίως με τη σκηνογραφία. Αντλεί τα θέματά του από την καθημερινή ζωή. Το έργο του έχει εξπρεσιονιστικό χαρακτήρα.