Estudió en el gimnasio de Oriol, pero, sin terminar allí el curso, ingresó como alumno en la Academia de Bellas Artes, donde fueron sus profesores T. A. Neff y A. G. Markov. En 1861 obtuvo la pequeña medalla de oro por el cuadro «La felicitación a los recién casados».
Enviado al extranjero a expensas del Estado, Miasoyédov trabajó en París, Florencia, Roma y España. A su regreso a Rusia recibió en 1870 el título de académico por el cuadro «Los conjuros». Fue uno de los organizadores y miembros más activos de la Sociedad de Exposiciones Artísticas Itinerantes. Participó con asiduidad en todas las exposiciones de la Sociedad y veló constantemente por su independencia y su vitalidad.
G. G. Miasoyédov era hijo de un noble de escasa hacienda. Su padre alentó el interés por el arte que mostró desde muy temprano. Tras estudiar en el gimnasio de Oriol, donde el dibujo lo enseñaba el pintor profesional I. A. Volkov, el joven marchó a Petersburgo y en 1853 ingresó en la Academia de Bellas Artes. La década que Miasoyédov pasó entre los muros de la Academia (1853-63) coincidió con un periodo de grave crisis de esa institución, que terminó con la «rebelión de los catorce». Es cierto que la «rebelión» misma no la vivió: para entonces ya había terminado la Academia y se hallaba en el extranjero como pensionado (1863-68), visitando Berlín, Bruselas, París y las ciudades de Italia y España.
Todavía en sus años de estudio, Miasoyédov pintó el cuadro de género «La felicitación a los recién casados en casa del terrateniente» (1861) y el lienzo de tema histórico «La huida de Grigori Otrépiev de la taberna en la frontera lituana» (1862), que V. V. Stásov consideró uno de los primeros intentos en el camino hacia una pintura histórica realista. En adelante, la temática histórica se desarrollaría de modo constante en la pintura de Miasoyédov, en paralelo con los cuadros de género costumbrista. Estas dos líneas de su obra se aproximaban mucho entre sí, y a veces pasaban la una a la otra.
En el pintor, el trabajo creador se combinó siempre con una intensa actividad pública. Fue precisamente suya la iniciativa de crear una organización de artistas de nuevo tipo: la Sociedad de Exposiciones Artísticas Itinerantes. La idea de semejante organización nació en Miasoyédov ya en 1867, cuando se hallaba en el extranjero y pudo observar la actividad de los artistas europeos en la organización de exposiciones itinerantes, celebradas sobre todo con fines comerciales. El 16 de diciembre de 1870 tuvo lugar la primera asamblea general de los miembros de la Sociedad, en la que se eligió una junta directiva de la que formó parte también Miasoyédov (junto con I. N. Kramskói, N. N. Gue, V. G. Perov y M. K. Klodt). Y el 29 de noviembre de 1871 se inauguró en Petersburgo la I Exposición Artística Itinerante, mostrada después en Moscú, Kiev y Járkov. Miasoyédov presentó en esa exposición el cuadro «El abuelo de la flota rusa (El botecito de Pedro I)» (1871), en el que el tema histórico se resuelve en clave costumbrista.
En marzo de 1872 se inauguró la II Exposición Itinerante, en la que se expuso el lienzo más importante de Miasoyédov: «El zemstvo almuerza» (1872). Una tranquila ciudad de provincias. Mediodía soleado. Junto a la entrada de la administración del zemstvo, un grupo de campesinos. Uno de ellos, acomodado sobre las losas de piedra y con el hatillo bajo la cabeza, dormita. Los demás comen sin prisa: pan con sal y cebolla, ese es su almuerzo. Y al lado, dentro de la casa, los señores acaban de almorzar: por la ventana abierta se ve a un lacayo que friega con esmero la vajilla, y junto a él una multitud de botellas y garrafas. Hay un argumento crítico evidente: la contraposición entre los señores del zemstvo y los campesinos del zemstvo, el contraste entre riqueza y pobreza. Pero no fue eso lo principal para el artista en este cuadro. Concentró toda su atención en los propios campesinos. En ellos el pintor supo ver y fijar la variedad de caracteres, una nobleza de rasgos particular, un recogimiento interior, una belleza peculiar.
En otro lienzo fundamental de Miasoyédov, «La lectura del manifiesto del 19 de febrero de 1861» (1873), se revela otro aspecto del mismo tema: el destino del campesinado, defraudado en sus esperanzas. «Confieso —escribía uno de los críticos— que no había logrado ver (después de «Los sirgadores» del señor Repin) en ningún cuadro rostros tan típicos, de una veracidad tan sin artificio, tan vivos, tan auténticamente campesinos». Los campesinos escuchan con atención concentrada el texto del manifiesto de emancipación de la servidumbre que lee un muchacho. Su actitud ante el documento aún no se ha definido: en los rostros no hay ni alegría ni decepción manifiesta. Pero sí hay tensión interior, desconfianza, recelo. Los campesinos son, a su manera, sabios y valerosos.
El estudio de la vida del campesinado ruso lleva a Miasoyédov a argumentos que hablan de antiguas creencias y costumbres y de su papel en la vida del pueblo. Así, en el cuadro «El arado ritual» (1876) se muestra un antiguo rito: los campesinos trazan con el arado un surco en torno a la aldea para protegerla de los malos espíritus, unciendo al arado a muchachas desnudas. En 1878-80 Miasoyédov trabaja en dos versiones de «La sequía», donde se representa un oficio de rogativas en el campo. En paralelo prosiguen las búsquedas en el ámbito de la temática histórica: el artista pinta el cuadro «Los autoinmolados» (1882-84), cuyo argumento guarda una relación muy estrecha con los cuadros de género precedentes.
Hacia comienzos de la década de 1880 se perfila una nueva etapa en la obra de Miasoyédov. En el paisaje «Camino entre el centeno» (1881) sorprenden la sencillez y la expresividad del motivo: la figura de un caminante solitario que se aleja hacia el horizonte en medio de un campo de centeno sin límites. El artista descubre, por así decirlo, la posibilidad de una solución más generalizada, monumental, del cuadro de género, lo que se manifestó plenamente en «Los segadores» (1887). El autor canta aquí el lado gozoso de la existencia, transmite la belleza del trabajo campesino, su ritmo acompasado, concertado, casi musical. Ya las dimensiones mismas del lienzo (159 × 275 cm) dan testimonio de la importancia que el tema del cuadro tenía para el artista. Con todo, su solución no está exenta de ciertas contradicciones. Al renunciar por completo al principio crítico, el artista renunciaba con ello al principio fundamental del sistema artístico de la década de 1870. Sin haber asimilado el nuevo lenguaje figurativo y sin estar preparado para acoger las ideas artísticas de la nueva generación de pintores, Miasoyédov se contó entre aquellos miembros de la Sociedad de Itinerantes que, en el tránsito de los años ochenta a los noventa, no quisieron admitir en sus filas a los artistas jóvenes. Los últimos años de vida del pintor no aportaron nada sustancial a su obra.