Родился 24 октября (6 ноября по новому) стилю 1911 года во Владикавказе, (ныне Северная Осетия, Россия). По национальности — армянин.

Закончил Музыкальную школу имени Н. А. Римского-Корсакова

В 1930—1932 годах учился в Ленинградском музыкальном училище . Работал статистом в Большом драматическом театре. Брал уроки пения у М. М. Левицкой. В 1932—1935 гг. учился в Ленинградской консерватории (класс З. С. Дольской), параллельно работал на Балтийском заводе. В 1960 году окончил экстерном Ереванскую консерваторию.

С 1933 года — солист концертно-театрального бюро Ленгосактеатров. Работал в Первом молодёжном оперном театре, где дебютировал в 1933 г. в партии Фиорелло в «Севильском цирюльнике» Дж. Россини.

В 1935—1937 годах — солист Ленинградского Малого оперного театра, (ныне — Михайловский театр), в 1937—1940 — Армянского театра оперы и балета.

В годы Великой Отечественной войны с июля по октябрь 1941 года Павел Лисициан вместе с бригадой выезжал по заданию ГлавПУРККА для выступлений в частях Красной Армии, госпиталях, эвакопунктах на вокзалах. За самоотверженную работу на фронте был отмечен благодарностью Политического управления Западного фронта, командованием действующей армии, а также личным оружием от генерала Доватора. На фронтах и в тылу он спел больше пятисот концертов и имел боевые награды — медали «За отвагу», «За оборону Кавказа».

С 1940 по 1966 год Павел Лисициан был солистом Большого театра, на сцене которого дал 1 800 спектаклей. В 1960 году он первым из советских певцов выступил в Нью-Йоркской Метрополитен-опера в «Аиде».

Занимался преподавательской деятельностью. В 1967—1973 годах преподавал в Ереванской консерватории (с 1969 — заведующий кафедрой, с 1970 — профессор), позже - в Московской государственной филармонии. В Большом театре Лисициан консультировал молодых певцов.Вместе с Зарой Долухановой возглавлял Международную школу пения при СТД СССР.

Умер 6 июля 2004 года, (по другим источникам — 5 июля). Похоронен на Армянском кладбище в Москве.

В 2005 году Карина, Рузанна и Рубен Лисицианы создали благотворительный Фонд имени Павла Лисициана, в рамках деятельности которого организуются многочисленные концерты, мастер-классы, творческие семинары.

В 2008 г. в Москве прошёл I-й Международный конкурс баритонов имени П. Лисициана