Omdat zijn ouders hem voorbestemden voor een carrière als diplomaat, ging Bréville rechten studeren, maar na enkele jaren volgde hij zijn muzikale roeping en liet zich inschrijven aan het Conservatoire de Paris. Aanvankelijk studeerde hij bij Théodore Dubois, maar vanaf 1882 was César Franck zijn leraar en leidsman.
Hij was van 1898 tot 1902 leraar contrapunt aan de Schola Cantorum de Paris. Hij deelde de functie van 'inspecteur-général' van de school met Fernand de La Tombelle. In de jaren van de Eerste Wereldoorlog doceerde hij compositie van kamermuziek aan het Conservatoire de Paris. Later werd hij bestuurslid van de Schola Cantorum, maar toen daar in 1934, drie jaar na de dood van de directeur, zijn vriend Vincent d'Indy, een conflict uitbrak over de koers, trad hij af en behoorde tot de oprichters van het alternatief, de École César-Franck.
Pierre de Bréville was ook een gezaghebbend muziekcriticus in tijdschriften als Mercure de France, Le Courrier musical en La Revue blanche. Hij stierf in Parijs.
Pierre de Bréville heeft betrekkelijk weinig gecomponeerd, maar zijn door César Franck beïnvloede werk is van hoog gehalte. Hij heeft – met onder anderen Vincent d'Indy en Ernest Chausson – ook meegewerkt aan de orkestratie van Francks onvoltooide opera Ghiselle. Ook van de in 1909 overleden Charles Bordes gaf hij een aantal nagelaten werken uit.
