Учился иконописи в русском монастыре Святого Пантелеймона на Афоне. При содействии скульптора В.А. Беклемишева поступил в петербургскую ИАХ, занимался у П.П. Чистякова и В.П. Верещагина, затем в ВХУ при ИАХ у И.Е. Репина. В 1899 его выпускная картина «Смех» вызвала скандал в Совете ИАХ и была отклонена; Малявин получил звание художника за серию портретов и был лишен заграничной поездки. В 1900 «Смех» был удостоен золотой медали на Всемирной выставке в Париже. Экспонент выставок ТПХВ, «Мира искусства», Берлинского сецессиона и парижского Осеннего салона; член СРХ. Академик ИАХ (1906). До 1900 жил в Москве, в 1900–1917 – в деревне Аксиньино под Рязанью, в 1918–1920 – в Рязани. Работал в Рязанском комиссариате просвещения, участвовал в создании городской картинной галереи, студии живописи, организации охраны памятников старины. Один из руководителей Рязанских ГСХМ. Делегат от СРХ на Всероссийской конференции (1920). В 1922 покинул Россию, жил в Париже, Мальмё и Ницце, продолжая писать типы крестьянок и портреты. Работы хранятся в ГТГ, ГРМ, ГМИИ им. А.С. Пушкина, НИМ РАХ в Санкт-Петербурге; заметная часть наследия находится в зарубежных собраниях.