Perrault è nato e morto a Parigi. A parte la sua influente architettura, divenne famoso per la sua traduzione dei dieci libri di Vitruvio, l’unica opera romana sopravvissuta sull’architettura, in francese, scritta su richiesta di Colbert, e pubblicata, con le annotazioni di Perrault, nel 1673. Il suo trattato sui cinque ordini classici dell’architettura seguì nel 1683. Come medico e filosofo naturale con una laurea in medicina all’Università di Parigi, Perrault divenne uno dei primi membri dell’Accademia Francese delle Scienze quando fu fondata nel 1666.
Un comitato commissionato da Luigi XIV, il Petit Conseil, composto da Louis Le Vau, Charles Le Brun e Perrault, progettò la facciata est del Louvre. Fu iniziata nel 1668 e fu quasi completata nel 1680, quando Luigi XIV aveva abbandonato il Louvre e concentrato la sua attenzione sulla Reggia di Versailles. L’ala dietro la facciata est non fu terminata fino al XIX secolo con l’avvento di Napoleone. Il progetto definitivo della facciata est è attribuito a Perrault, che apportò le ultime modifiche necessarie per accogliere la decisione di raddoppiare la larghezza dell’ala sud.
La facciata est, divisa in cinque parti, è una soluzione tipica del classicismo francese. Il carattere semplice del basamento del piano terra mette in risalto le colonne corinzie accoppiate, modellate rigorosamente secondo Vitruvio, contro un vuoto ombreggiato, con padiglioni alle estremità. Poco che si possa chiamare barocco si può identificare nel suo freddo classicismo che guarda al XVI secolo. La partecipazione di Perrault alla sua progettazione stabilì la sua reputazione come architetto.
Perrault costruì anche un Osservatorio, la chiesa di St-Benoît-le-Bétourné, progettò una nuova chiesa di Ste-Geneviève, ed eresse un altare nella Chiesa dei Piccoli Padri, tutti a Parigi. Il progetto di Perrault per un arco di trionfo in Rue St-Antoine fu preferito ai progetti concorrenti di Le Brun e Le Vau, ma fu solo parzialmente eseguito in pietra. Quando l’arco fu smontato nel XIX secolo, si scoprì che l’ingegnoso maestro aveva escogitato un mezzo per incastrare le pietre, senza malta, in modo tale che fosse diventato una massa inseparabile.
Inoltre, egli diede un prezioso contributo in acustica. Il suo trattato sul suono faceva parte del libro Oeuvres diverses de Physique et de Mecanique. Nel suo libro successivo, tratta argomenti come i mezzi sonori, le fonti del suono e i ricevitori di suono. Nell’acustica musicale, notò l’importanza della vibrazione sulla consonanza e la dissonanza. Il suo studio “De la Musique des Anciens” nelle Oeuvres diverses discute come le combinazioni di note producono armonia. Contiene anche esami critici di vecchi manoscritti sulla musica europea.
Suo fratello, Charles Perrault, è ricordato come il classico narratore della vecchia storia di Cenerentola tra le altre favole.