Nació en Chamberry, Francia y murió en Buenos Aires.
Ingeniero, artista y se educó en Italia. Mientras trabajaba allí, en 1826, conoció a Juan Larrea, que había sido enviado por Bernardino Rivadavia con el fin de contratar para la Argentina un ingeniero especializado en hidráulica. Pellegrini aceptó, a su llegada al Río de la Plata encontró a Buenos Aires sitiada por la marina brasileña y permaneció en Montevideo. Comenzó a pintar.
Tras quedar establecida la paz se trasladó a Buenos Aires. Continuó dedicándose a su labor artística produciendo acuarelas, litografías, óleos y particularmente los retratos, que le valieron gran nombradía. Se lo conoció también como un costumbrista de la época, desarrollando el tema gauchesco. Al mismo tiempo estudió con gran detenimiento los problemas agrícolas de Argentina. Trazó planos de ferrocarriles, puertos, obras públicas, el primer teatro Colón de Buenos Aires, saladeros y otros proyectos de ingeniería. Fue uno de los socios fundadores del Instituto Histórico y Geográfico del Río de la Plata.
Un hijo, Carlos Pellegrini llegó a Ser Presidente de la República Argentina y otro, Ernesto, fue miembro del Parlamento y se destacó como abogado prominente.