P. fikk sitt første grunnlag som kunstner hos tegneren David Arnesen og J. F. Eckersberg, og prøvde seg tidlig som illustratør, bl.a. i Skilling-Magazin. I 1870 gjorde han noen tusjtegninger til Bjørnsons Arne som kom Carl 15 for øye. Kongen ervervet et lite bilde av ham (1870, Nationalmuseum, Stockholm), og sammen med Axel Ender ble P. sendt til Stockholm, der han gjennom sine lærere August Malmström og Johan Christoffer Boklund lærte det svenske historiemaleri å kjenne. Sommeren 1872 møtte han vår gamle bondekultur på sin studiereise med Ernst Josephson i Eggedal, Numedal og Setesdal. Via Wien, der han så Verdensutstillingen, kom han høsten 1873 til Roma. P. malte i disse årene historiske motiver fra antikk og middelalder; en badescene fra Pompeii, trolig inspirert av Alma Tadema, Våpensmeden (1872), en germansk lurblåser (Gegen die Römer, 1876), scener fra norsk sagatid, dessuten italienske folkelige motiver og norske landskaper, bl.a. fra Hardanger 1877–78. På Salonen i Paris viste han i 1878 Brudefølget drar forbi i et norsk vinterlandskap, og i 1879 Joie du foyer et middelaldersk fyrstepar som ser på sine to lekende småbarn. I forbifarten (1880) viser to tyske landsknekter som hilser på en gateselgerske. Slike fantasimotiver og idealiserende allegoriske figurbilder dukket også opp senere, men stort sett fulgte han etter 1880 den brede realistiske strømning i europeisk kunst. Betydningsfull ble tiden i Paris 1878–81 og somrene på Skagen 1881–83 sammen med Krohg, Chr., Frits Thaulow, Michael Ancher og P. S. Krøyer. I Roma hadde P. satt seg inn i radérteknikken, visstnok som elev av grafikeren Antonio Piccinni, og på dette område ble han en banebryter i Norge. Hans mappe Fra Havet (1881) inneholder 7 raderinger, i alt vesentlig fiskermotiver fra Skagen, og lignende scener viste han i sine malerier på de første Høstutstillinger, Oktober, aften (1882), Interiør fra Skagen og Fisker fra Skagen (begge 1883). Raderingen Den syke fisker har en særlig fin lys- og romvirkning. Norsk arbeidsliv på land og sjø skildret P. i den xylograferte mappe Blade fra Skitsebogen (1883).
I sine malerier med bymotiver Det gamle torg (1882, Bergens Håndverks- og Industriforening, tidligere Bergen Billedgalleri), og Stormangrep på en fiskerby (1895, Nasjonalgalleriet, Oslo), står P. nærmest Krohg, Chr., Frits Thaulow og Edvard Diriks. Et opphold i Finnmark 1883–84 gav ham motiver som Sognebud hos en fjellfinn (1884) og illustrasjonene til den engelske utgave av J. A. Friis: Laila, London 1883. Som radérer ble han kjent også utenfor Norge ved sine arbeider på Salonen. Tre blad ble gjengitt i kunsttidsskriftet l'Art 1882, 1885 og 1886, deriblant Fiskere i vertshuset (1883), inspirert av P. S. Krøyer og Michael Ancher, utført i en bred, kraftig stil.
Som vel den første av 80-årenes unge, skildret P. den moderne storindustri i Hjula Væveri (pastell 1886, Nasjonalgalleriet, olje 1887–88), et dyktig gjennomført bilde med veltegnede figurer og illuderende romvirkning. Noen år senere malte han en serie bilder fra våre glassverk, mest kjent er interiøret fra Glasspusteriet ved Høvik Verk (1892), andre viser anleggene sett utenfra. Stor suksess oppnådde P. da han i 1889 fikk reist en bygning i Karl Johans gt. 41 og der viste sine diorama-bilder: Lyngenfjord, Anna Kolbjørnsdatter, Carl 12s fall og Buarbreen, Hardanger med plastiske forgrunnsfigurer modellert av ham selv. Omkring 1895 ble bygningen vanlig kunstutstillingslokale og senere kino. P. hadde allerede i 1870-årene studert og kopiert eldre arkitektur og dekorative stilarter, og som overlærer ved Den kgl. Tegneskole (Statens Håndverks- og Kunstindustriskole, Kristiania) 1884–1923 kom han til å undervise i dekorativt maleri og spesielt akvarellmaling. Selv vant han i senere år anerkjennelse som akvarellmaler, gjerne med landskaper, barne- og blomstermotiver, mens hans oljemalerier måtte tåle skarp og sikkert berettiget kritikk. Motivene var ofte hentet fra hans mange og lange reiser. Her hjemme malte han fra 1910 flere år i Kragerø, og fra 1923 i Drøbak. Han utførte også en del portretter: P. S. Krøyer (1882, Skagens museum), medaljør Throndsen (1898, Nasjonalgalleriet), professor F. C. Schübeler (bronserelieff i medaljong, 1901) og enkelte altertavler (Fredrikstad domkirke, 1897). I 1910 utstilte han et utkast til dekorasjon i Universitetets aula. For Porsgrund Porcelænsfabrik leverte han 1905–08 dekorative utkast med dyreliv og landskaper. I tillegg laget han en lang rekke plastiske arbeider, relieffer og ornamentikk i sølv og andre metaller, stein, tre osv. P.s bokillustrasjoner er svært ujevne. Best er kanskje de lette pennetegninger i barneboken Dengang vi var smaa (1902). Ellers var hans illustrasjoner og reportasjetegninger å finne i tidsskrifter som l'Art, Monde Illustré, The Graphic, Ny Illustreret Tidende, Norden, Juleroser, Folkebladet og Skilling-Magazin. Et historisk dokument ble hans tegning i The Graphic høsten 1882 av Cecilie Thoresens immatrikulering som den første kvinnelige akademiker i Norge.
