Илларион Прянишников родился 20 марта (1 апреля) 1840 г. в селе Тимашово (нынешняя Калужская область), в купеческой семье.
С 1856 по 1866 г. учился в Московском училище живописи, ваяния и зодчества у таких мастеров, как Е. С. Сорокин и С. К. Зарянко. Как живописец испытал также сильное влияние В. Г. Перова. В 1870 г. Прянишников был удостоен звания художника 1-й степени. С 1873 практически до конца жизни преподавал в МУЖВЗ, его учениками были, в частности, В. К. Бялыницкий-Бируля, С. В. Иванов и С. А. Коровин.
С самого начала существования Товарищества передвижных художественных выставок Прянишников был его членом-учредителем, со второй передвижной выставки он стал бессменным членом правления Товарищества. Жил преимущественно в Москве, однако ездил на русский север для зарисовок с натуры. Принимал участие в работе над росписями храма Христа Спасителя в Москве.
Прянишников скончался 12 (24) марта 1894 г. в Москве. Его именем названа улица на севере Москвы.
