Après une formation dans le Corps des Pages, il intègre en 1892, comme sous-lieutenant, le régiment Preobrajensky de la Garde Impériale. Pendant la Première Guerre mondiale, nommé major-général en 1916, il commande le régiment Semenovsky de la Garde impériale et, en 1917, la 1ère brigade de la 1ère division d’infanterie.Il participe au Mouvement Blanc, dans l’Armée des Volontaires et les Forces armées du Sud de la Russie en 1918-1919. Il est désigné comme commandant du Régiment de marche de la Garde Impériale. En janvier - mars 1919, il commande le détachement de la Garde de l’Armée de Crimée et d’Azov.Evacué d’Odessa à Thessalonique en 1920, il émigre en Yougoslavie puis s’installe en France et fait partie de l’association des anciens de son régiment. Pensionnaire de la Maison russe de Sainte-Geneviève-des-Bois où il décède.Officier de la Légion d’Honneur.Il repose avec son épouse Maria Ivanovna de Thillo (1871-1931).

Pavel Edouardovich de Thillo