Zijn vader was advocaat in Brussel en de jonge Paul was voorbestemd voor de architectuur.
Hij volgde daartoe de Brusselse Academie, maar kreeg tezelfdertijd een opleiding in het schildersatelier van Constant Montald, net als zijn tijdgenoot René Magritte.
Begin van de jaren dertig laat de kunstschilder zich onder andere inspireren door de Zuidfoor in Brussel en het Spitznermuseum.
Het surrealisme ontdekt hij in 1934 door het werk van de kunstschilder Giorgio De Chirico, The Melancholy and mystery of a street .
Hij schildert vervolgens de serie Femmes en dentelle en stelt zijn werken in 1938 tentoon op de Internationale Expositie van het Surrealisme in Parijs.
Delvaux schildert de vrouw, het mysterie, droombeelden en -werelden, de bezinning en de eenzaamheid

Hij waagt zich ook aan grote muurschilderingen, zoals in het Congrespaleis in Brussel of het Zoölogisch Instituut in Luik.
In 1954 nam hij deel aan de XXVIIste Biënnale van Venetië. De Italiaanse Reggio Emilia-prijs viel hem te beurt in 1955. In 1956 reisde hij naar Griekenland, het land van zijn zo vaak geschilderde tempelgalerijen.
Op 5 juli werd hij opgenomen in de Koninklijke Academie voor Wetenschappen, Letteren en Schone Kunsten van België.

Tien jaar later ontving hij de Belgische Staatsprijs voor zijn gezamenlijk werk en werd hij benoemd tot Voorzitter van de Koninklijke Academie voor Schone Kunsten.
Vanaf 1966 woonde hij al de helft van het jaar in het Park te Veurne. Henri Storck realiseerde in 1971 een nieuwe film: Paul Delvaux ou les femmes défendues, ditmaal naar een draaiboek van René Micha.
De Franse Académie beloonde hem als Officier de l’Ordre des Arts et des Lettres de France in 1972.

In 1973 ontving hij de Rembrandt-prijs van de Johann Wolfgang von Goethe-Stiftung te Bazel.
Tezelfdertijd organiseerde het Museum Boijmans Van Beuningen in Rotterdam zijn grote overzichtstentoonstelling. Deze expositie werd hernomen, het jaar daarop, in Japan, in de Nationale Musea van Tokio en van Kioto.
In het Beurs-metrostation, te Brussel, maakte hij de monumentale wandschildering, in 1978.
Dat jaar werd hij ook ereburger van de stad Veurne.
De Brusselse Université Libre nam Paul Delvaux op als Doctor Honoris Causa in 1979.
De Amerikaanse pop-kunstenaar Andy Warhol ontmoette Delvaux te Brussel, in 1981, en maakte een reeks portretten van de schilder.

Op 26 juni 1982 werd te Sint-Idesbald het Paul Delvaux Museum geopend.
In de 10 jaar voor zijn dood volgden nog exposities in Parijs, Ferrara, München, Tokio, Osaka, Yokohama en Himeji. (Diverse bronnen en Wikipedia)
