Родился в Москве 22 сентября (4 октября) 1859 в семье фабриканта. Занимался в Училище живописи, ваяния и зодчества (1883–1886), где среди его наставников были И.М.Прянишников и В.Е.Маковский. Жил преимущественно в Москве. Был членом «Товарищества передвижников» (с 1913), а также «Союза русских художников».

Для его живописи конца 19 – начала 20 вв. характерно «передвижническое» бытописание (Подруги, 1893), порой социально-критическое (По этапу, 1890; обе – в Третьяковской галерее). Черты модерна резче проступили в его экспрессивных портретах (Автопортрет, 1901; М.В.Нестеров, 1913; К.Ф.Юон, 1914; оба последних – пастель; все – в Третьяковской галерее). Еще более ярким новатором он выступил в своих декоративно- прикладных работах. Иллюстрировал Сказку о царе Салтане и Руслана и Людмилу А.С.Пушкина (1898), оформлял постановки Московской частной русской оперы С.И.Мамонтова (Илья Муромец В.С.Серовой, 1899; Кащей Бессмертный Н.А.Римского-Корсакова, 1902), в 1901–1903 работал в имении княгини М.К.Тенишевой «Талашкино» под Смоленском, разрабатывая дизайн мебели и утвари для организованных ею мастерских художественной резьбы. По его эскизам были выстроены и украшены «Теремок», театр и Спасская церковь-усыпальница в Талашкино (1901–1903), музей «Русская старина» в Смоленске (1904–1905), дом Перцова в Москве (1910, совместно с архитектором Н.К.Жуковым). «Русский стиль», объединяющий все эти работы – декоративно-прикладные и архитектурные, – красочно-ярок, пластичен, тесно связан с орнаментикой крестьянского фольклора.

После октябрьского переворота Малютин, крайне критически относившийся к «левому» авангарду, примкнул к молодым художникам-традиционалистам, став одним из организаторов АХРР (1922). В поздние годы демонстрировал незаурядное живописное мастерство (портрет Д.А.Фурманова, 1922; Обед артели, 1934; обе – в Третьяковской галерее), но его замечательный талант оформителя оставался невостребованным. Долгие годы (1903–1923) работал как педагог – в училище, которое окончил сам, а также во Вхутемасе (Высшие художественно-технические мастерские).