Αφού έζησε τα παιδικά του χρόνια στην Πάτρα, σπούδασε στη Σχολή Καλών Τεχνών της Αθήνας (1886-1893), με καθηγητές τους Νικηφόρο Λύτρα και Κωνσταντίνο Βολανάκη. Η εκθεσιακή του δραστηριότητα ξεκίνησε το 1899 με τη συμμετοχή του στην έκθεση των Αθηνών και συνεχίστηκε με παρουσιάσεις έργων σε ομαδικές εκθέσεις στην Αθήνα (Δημαρχείο 1902, Ζάππειο 1907, 1909, 1910, Σύνδεσμος Συντακτών 1912) και την Αλεξάνδρεια (1903, 1906). Στους Βαλκανικούς πολέμους του 1912-1913, επιβιβάστηκε, κατ’ επιταγή της κυβέρνησης, σε πολεμικά πλοία και απεικόνισε σκηνές από τη δράση του ελληνικού στόλου. Στην ατομική έκθεση, που οργάνωσε ο Καλλιτεχνικός Σύλλογος στο Ζάππειο και η οποία εγκαινιάστηκε λίγο μετά το θάνατο του καλλιτέχνη, περιλαμβάνονταν περισσότερα από διακόσια εξήντα έργα.
Γνωστός κυρίως ως θαλασσογράφος, ασχολήθηκε επίσης με την τοπιογραφία και την απεικόνιση σκηνών από τη ζωή των αγροτών και των ψαράδων, εμφανιζόμενος ως οπαδός άλλοτε του ακαδημαϊσμού και άλλοτε των υπαιθριστικών αντιλήψεων.
Σπούδασε στη Σχολή Καλών Τεχνών (1894 – 1896), με δάσκαλο το Νικηφόρο Λύτρα και συνέχισε τις σπουδές του στο Παρίσι, κοντά στους Benjamin Constant, Jean Paul Laurens και Jules Lefebvre. Το 1900 βραβεύθηκε στην Παγκόσμια Έκθεση του Παρισιού. Στην Ελλάδα εγκαταστάθηκε το 1903, και το 1911 διορίστηκε καθηγητής σκιαγραφίας στη Σχολή Καλών Τεχνών, παραιτήθηκε όμως λίγους μήνες αργότερα. Το 1915 διορίσθηκε εκ νέου και δίδαξε έως το 1949, ενώ από το 1946 ανέλαβε τη διεύθυνση της Σχολής. Το 1949 ανακηρύχθηκε μέλος της Ακαδημίας Αθηνών και αποσύρθηκε από την καλλιτεχνική σκηνή λόγω μιας οφθαλμικής πάθησης που δεν του επέτρεπε πια να ασκεί την τέχνη του.
Ο Μαθιόπουλος ζωγράφισε συμβολικά, ιδεαλιστικά και ιστορικά θέματα αλλά και σκηνές της καθημερινής αστικής ζωής, έγινε όμως ιδιαίτερα γνωστός και προσφιλής χάρη στις προσωπογραφίες του. Χρησιμοποίησε κατά κύριο λόγο το παστέλ και λιγότερο το λάδι, και, κατέχοντας τους ιμπρεσιονιστικούς τύπους, απέδωσε τα έργα του με κομψογραφική και εξιδανικευτική διάθεση σύμφωνα με την αισθητική της Μπελ Επόκ.
Απόφοιτος της Μεγάλης του Γένους Σχολής, σπούδασε αρχιτεκτονική στο Πολυτεχνείο της Κωνσταντινούπολης. Την περίοδο 1901 – 1908 έζησε στο Παρίσι, όπου παρακολούθησε μαθήματα ζωγραφικής κοντά στο νεοϊμπρεσιονιστή Henri Martin και φοίτησε στη Σχολή Διακοσμητικών Τεχνών. Παράλληλα ξεκίνησε την εκθεσιακή του δραστηριότητα. Επέστρεψε στην πατρίδα του και ταξίδεψε στην Εγγύς Ανατολή, ζωγραφίζοντας εντατικά (1908 – 1910). Το 1913 πήγε με την οικογένειά του στη Θεσσαλονίκη και την επόμενη χρονιά διορίστηκε αρχιμηχανικός του Δήμου, θέση στην οποία παρέμεινε ως το 1917, οπότε εγκαταστάθηκε στην Αθήνα. Στην πυρκαγιά του 1917 στη Θεσσαλονίκη καταστράφηκαν πολλά έργα του. Το 1918 ανέλαβε τη διεύθυνση του Μουσείου Λαϊκών Χειροτεχνημάτων και διορίστηκε μέλος του Καλλιτεχνικού Συμβουλίου της Εθνικής Πινακοθήκης. Το 1920 ταξίδεψε στη Σπάρτη, το Μυστρά, την Ολυμπία και τη Νάξο, και τον επόμενο χρόνο στο Θέρμο της Αιτωλίας, συνοδεύοντας τον αρχαιολόγο Κωνσταντίνο Ρωμαίο. Την περίοδο 1921 – 1923 έζησε και εργάστηκε στη Χίο και τη Μυτιλήνη και το 1923 τιμήθηκε με το Αριστείο Γραμμάτων και Τεχνών. Ιδρυτικό μέλος της “Ομάδας Τέχνη”, μετείχε στις εκθέσεις της, ενώ παρουσίασε έργα του και σε άλλες ομαδικές και σε συνολικά δέκα τρεις ατομικές εκθέσεις. Ένα χρόνο πριν το θάνατό του στα σαράντα εννέα του χρόνια, επισκέφτηκε το Παρίσι και το Μόναχο. Το 1936 εστάλησαν έργα του στην Μπιενάλε της Βενετίας. Αναδρομικές παρουσιάσεις του έργου του πραγματοποιήθηκαν το 1929 στο Ζάππειο και το 1980 στην Εθνική Πινακοθήκη. Εκτός από την καλλιτεχνική δημιουργία, δραστηριοποιήθηκε επίσης στην κατεύθυνση της εκπαιδευτικής μεταρρύθμισης και συνεργάστηκε με το Δημήτριο Γληνό, τον Αλέξανδρο Δελμούζο και το Μανόλη Τριανταφυλλίδη.
Ανανεωτής της ελληνικής ζωγραφικής, έχοντας ως αφετηρία ιμπρεσιονιστικά και μεταϊμπρεσιονιστικά πρότυπα, απεικόνισε κατά κύριο λόγο τοπία, στα οποία κυριαρχούν η σχηματοποίηση και τα δυνατά, καθαρά χρώματα που χτίζουν σε ενότητες τη σύνθεση.
Με υποτροφία της κυβέρνησης του Ιωάννη Καποδίστρια σπούδασε ζωγραφική στη Ρώμη. Επέστρεψε στην Ελλάδα το 1837 και πέντε χρόνια αργότερα διορίστηκε καθηγητής στο Σχολείο των Τεχνών, όπου δίδαξε έως την απόλυσή του το 1862. Μετά από ένα ταξίδι του στο εξωτερικό, εργάστηκε στο φωτογραφικό εργαστήριο που διατηρούσε στην Αθήνα. Μαζί με τον αδελφό του Γεώργιο, έλαβε μέρος στη διακόσμηση των ανακτόρων του Όθωνα, ενώ συνεργάστηκε και για την οργάνωση του ελληνικού περιπτέρου στην Παγκόσμια Έκθεση του Παρισιού το 1855, όπου ως εκθέτης παρουσίασε φωτογραφίες με τα μνημεία της Ακρόπολης. Την ίδια χρονιά εξέθεσε φωτογραφίες του στο Πολυτεχνείο στο πλαίσιο της ετήσιας έκθεσης, ενώ το 1856 ήταν μέλος της κριτικής επιτροπής του Κοντοσταύλειου Διαγωνισμού και παρουσίασε φωτογραφίες των αναγλύφων του Παρθενώνα και πορτρέτα στην έκθεση του Πολυτεχνείου. Ως φωτογράφος και πάλι πήρε μέρος στη Διεθνή Έκθεση του Λονδίνου του 1862 καθώς και στα Β΄ Ολύμπια του 1870, όπου έλαβε αργυρό βραβείο β΄ τάξεως. Το 1870 εκτέλεσε επίσης τα φωτογραφικά πορτρέτα του βασιλιά Γεώργιου Α΄ και της βασίλισσας Όλγας.
Στη ζωγραφική του ασχολήθηκε κυρίως με την προσωπογραφία, ενώ απεικόνισε και θέματα από την Ελληνική Επανάσταση σε πίνακες που μαρτυρούν την ιταλική του μαθητεία.
Μαθητής αρχικά του Κωνσταντίνου Βολανάκη και, μετά το 1898, οπότε μετέβη στο Μόναχο, του Νικόλαου Γύζη και του Ludwig von Lofftz στην Ακαδημία Καλών Τεχνών της πόλης. Ολοκλήρωσε τις σπουδές του στη Σχολή Καλών Τεχνών και σε ελεύθερες ακαδημίες στο Παρίσι, όπου εγκαταστάθηκε έως το 1932, με εξαίρεση το διάστημα 1915 – 1920, κατά το οποίο παρέμεινε στην Ελλάδα. Το 1904 έλαβε μέρος στη Διεθνή Έκθεση του Μονάχου και από το 1910 έως το 1925 συμμετείχε ανελλιπώς στα Σαλόν της Εταιρείας Γάλλων Καλλιτεχνών στο Παρίσι. Το 1927 βραβεύθηκε στη Διεθνή Έκθεση του Μπορντώ, ενώ το 1934 ήταν μέλος της πρώτης ελληνικής συμμετοχής στην Μπιενάλε της Βενετίας. Πραγματοποίησε επίσης ατομικές εκθέσεις, εντός και εκτός Γαλλίας. Η Εθνική Πινακοθήκη οργάνωσε αναδρομική έκθεση του έργου του το 1983.
Πορτρέτα και τοπία αποτελούν τις δύο κύριες θεματικές του έργου του. Στα πρώτα είναι εμφανείς οι επιρροές από τη μαθητεία του στο Μόναχο, ενώ στα δεύτερα ακολουθεί πρότυπα του Γαλλικού Ιμπρεσιονισμού.
Πραγματοποίησε αρχικά σπουδές γεωπονικής στη Γαλλία (1915 – 1921) και στη συνέχεια παρακολούθησε μαθήματα ζωγραφικής στην Ακαδημία Andre Lhote και στη La Palette. Το 1929 επέστρεψε στην Ελλάδα και εξέθεσε στην Αίθουσα Στρατηγοπούλου. Ήταν μέλος της “Ομάδας Τέχνη”. Πήρε μέρος στις Μπιενάλε της Βενετίας (1936, 1940), της Αλεξάνδρειας και του Σάο Πάολο (1958) και σε πολλές Πανελλήνιες εκθέσεις. Το 1958, μαζί με τους Γεώργιο Γουναρόπουλο, Σπύρο Βασιλείου, Παναγιώτη Τέτση και Γιάννη Σπυρόπουλο, εκπροσώπησε την Ελλάδα στο διεθνή διαγωνισμό για το Βραβείο Guggenheim στη Νέα Υόρκη. Το 1992 πραγματοποιήθηκε αναδρομική του έκθεση στο Κέντρο Τεχνών του Δήμου Αθηναίων και στην “Γκαλερί 3”.
Ζωγράφος που ασχολήθηκε ιδιαίτερα με την απόδοση του τοπίου στο έργο του, διαμόρφωσε ένα εξπρεσιονιστικό ιδίωμα, με κυρίαρχο στοιχείο το φωβιστικό χρώμα.
Σπούδασε ζωγραφική στην Ανωτάτη Σχολή Καλών Τεχνών με καθηγητή τον Κωνσταντίνο Παρθένη (1945 – 1951). Με υποτροφία συνέχισε τις σπουδές του στη Σχολή Διακοσμητικών Τεχνών του Παρισιού (1961 – 1963). Έχει ασχοληθεί επίσης με τη σκηνογραφία, την ενδυματολογία και την εικονογράφηση βιβλίων. Έχει παρουσιάσει ατομικές εκθέσεις και έχει λάβει μέρος σε πολλές ομαδικές.
Στη ζωγραφική του απεικονίζει με λυρική διάθεση και ρεαλιστική γραφή καθημερινές σκηνές, νεκρές φύσεις, τοπία και ανθρώπινες μορφές.
Αποφοίτησε από το Ελληνογαλλικό Λύκειο της Αλεξάνδρειας, όπου είχε μεταναστεύσει η οικογένειά του. Το 1915 ενεγράφη στο τρίτο έτος της Σχολής Καλών Τεχνών της Αθήνας και παρακολούθησε μαθήματα έως το 1917, κοντά στο Δημήτριο Γερανιώτη και το Γεώργιο Ιακωβίδη. Περιηγήθηκε την Ευρώπη και έως το 1926 διέμεινε στο Παρίσι. Εκεί συναναστράφηκε καλλιτέχνες όπως ο Picasso και ο Derain, και σπούδασε πιθανόν σε ελεύθερες ακαδημίες. Επέστρεψε στην Ελλάδα, πήρε το πτυχίο του από τη Σχολή Καλών Τεχνών και ταυτόχρονα τριετή υποτροφία του Κληροδοτήματος Βόλτου για το Παρίσι, όπου εγκαταστάθηκε έως το 1930. Σπούδασε φιλοσοφία και ψυχολογία στη Σορβόννη και τοιχογραφία και αρχιτεκτονική εσωτερικών χώρων στη Σχολή Καλών Τεχνών. Στο Παρίσι, όπου είχε δικό του ατελιέ, γνώρισε και τον ιδιοκτήτη γκαλερί Μανόλη Σεγρεδάκη, ο οποίος έγινε ο κύριος υποστηρικτής του έργου του. Το 1931, έχοντας ήδη εγκατασταθεί στην Ελλάδα, παρουσίασε την πρώτη του ατομική έκθεση, που δίχασε την κριτική. Σε απάντηση αρνητικού άρθρου του Ζαχαρία Παπαντωνίου, δέκα επτά διανοούμενοι και κριτικοί υποστήριξαν την έκθεση. Τα “18 κριτικά άρθρα γύρω από μια έκθεση”, με υπογραφές, μεταξύ άλλων, των Φώτου Πολίτη, Σπύρου Μελά, Δημήτρη Πικιώνη, Στρατή Δούκα, Χρήστου Καρούζου, θεωρούνται το μανιφέστο του εικαστικού μοντερνισμού στην Ελλάδα. Το 1932 συνεργάστηκε με τον Πικιώνη για τα σκηνικά παραστάσεων στο θέατρο “Κεντρικόν” της Αθήνας και από το Μάιο του 1935 εργάστηκε με το Φώτη Κόντογλου στις αναστυλώσεις του Μυστρά. Το 1935 εγκαταστάθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες και πραγματοποίησε ατομική έκθεση στη Νέα Υόρκη. Από το 1937 συνεργάστηκε με μεγάλες αμερικανικές εταιρείες παραγωγής κινηματογραφικών ταινιών για το σχεδιασμό εντύπων και αφισών. Παράλληλα ταξίδεψε στην αμερικανική ήπειρο με το όνομα George de Steris. Το 1939 τέσσερις μεγάλες τοιχογραφίες του με θέμα την ιστορία της Ελλάδας κόσμησαν το ελληνικό περίπτερο στη Διεθνή Έκθεση της Νέας Υόρκης. Το 1949 πολιτογραφήθηκε Αμερικανός με το όνομα Guelfo Ammon d’ Este. Μεταξύ των ετών 1950 και 1965 παρέδωσε μαθήματα ζωγραφικής και εικονογράφησε τον καθεδρικό ναό της Νέας Υόρκης και την εκκλησία της Αγίας Τριάδας στο Lowen της Μασαχουσέτης. Από το 1965 έως το 1975 δίδαξε στο Traphagen School. Την πενταετία 1980 – 1985 εγκαταστάθηκε με τη γυναίκα του Anna Vassalo Savino στη Νίκαια της Γαλλίας. Το 1985 επέστρεψε στη Νέα Υόρκη. Το 1988 η σύζυγός του μετέφερε την τέφρα του στην ιδιαίτερη πατρίδα του.
Αν και τα ίχνη του είχαν χαθεί για την Ελλάδα από τις αρχές της δεκαετίας του 1950, πραγματοποιήθηκαν εκθέσεις έργων του (“Νέες Μορφές” 1969, Μακεδονική Καλλιτεχνική Εταιρεία “Τέχνη” 1970, “Τρίτο Μάτι” 1978). Παρουσιάσεις του έργου του οργανώθηκαν επίσης στη Γλυπτοθήκη του Μονάχου (1980) και στην Εθνική Πινακοθήκη (1982). Το 1991 η Δημοτική Πινακοθήκη Θεσσαλονίκης οργάνωσε τιμητική – αναδρομική έκθεση, η οποία μεταφέρθηκε και στην Αθήνα, στο Μέγαρο Μελά (1992).
Θεωρείται πρόδρομος του ελληνικού Μοντερνισμού. Η θεματική και πλαστική ελευθερία της ζωγραφικής του, οι συμβολικές προεκτάσεις και οι αναφορές του στη μεταφυσική τέχνη δημιούργησαν τομή στην εικαστική πραγματικότητα της Ελλάδας του Μεσοπολέμου. Από την αφαιρετική φόρμα των πρώτων του δημιουργιών οδηγήθηκε σε μια ρεαλιστικότερη γραφή με διακοσμητική διάθεση στα έργα που φιλοτέχνησε στην Αμερική.
Σπούδασε στη Σχολή Καλών Τεχνών της Αθήνας (1864-1871) και μετά από σύντομη παραμονή στο Μόναχο, όπου είχε εγγραφεί στην Ακαδημία, και στο Παρίσι, εγκαταστάθηκε τελικά στις Βρυξέλλες το 1872. Εκεί συνδέθηκε φιλικά με το ζωγράφο Guillaume Vogels και συντάχθηκε με τα πρωτοποριακά κινήματα της εποχής. Πήρε μέρος σε πολλές εκθέσεις στο Βέλγιο (Γάνδη, Βρυξέλλες, Αμβέρσα, Namur, Charleroi), ενώ το 1878, στην Παγκόσμια Έκθεση του Παρισιού μετείχε στο ελληνικό τμήμα. Την ίδια χρονιά ο “Καλλιτεχνικός και Φιλολογικός Κύκλος των Βρυξελλών” οργάνωσε ατομική του έκθεση. Το 1880 ταξίδεψε στη Νότια Γαλλία και στην Ελλάδα, όπου πήρε μέρος στην έκθεση στην Οικία Μελά στην Αθήνα (1881). Στις Βρυξέλλες επέστρεψε στις αρχές του 1881, ενώ λίγο αργότερα εμφάνισε τα πρώτα συμπτώματα φυματίωσης, της ασθένειας που τελικά του στέρησε τη ζωή. Στο Βέλγιο ήταν ιδρυτικό μέλος του “Κύκλου της Χρυσαλίδας” (1875), στις εκθέσεις του οποίου μετείχε (1876-1878, 1881), του “Κύκλου υδατογράφων και χαρακτών” (1883) και του “Κύκλου των ΧΧ”, στην πρώτη έκθεση του οποίου, στις αρχές του 1884, λίγες μέρες μετά το θάνατο του ζωγράφου, περιλαμβάνονταν έργα του. Αναδρομικές εκθέσεις του έργου του έχουν παρουσιαστεί στο δημαρχείο του Saint-Gilles των Βρυξελλών (1993), στη Namur (1994), στην Πινακοθήκη Ε. Αβέρωφ στο Μέτσοβο και στην Εθνική Πινακοθήκη (1996).
Η δημιουργία του περιλαμβάνει σκηνές της καθημερινής ζωής, νεκρές φύσεις, προσωπογραφίες και τοπία. Προσλαμβάνοντας και αξιοποιώντας τα νεωτεριστικά μηνύματα, αναδείχτηκε με το πολύμορφο έργο του, στο οποίο αντανακλώνται και συμπυκνώνονται οι καλλιτεχνικές αναζητήσεις της εποχής, σε πρωταγωνιστική μορφή του μοντερνισμού στο τέλος του 19ου αιώνα.
Σπούδασε ζωγραφική στο Σχολείο των Τεχνών (1850-1856), με δασκάλους τους αδελφούς Φίλιππο και Γεώργιο Μαργαρίτη, το μοναχό Αγαθάγγελο Τριανταφύλλου, τον Raffaello Ceccoli και τον Λουδοβίκο Θείρσιο, τον οποίο μάλιστα βοήθησε στην αγιογράφηση της Ρωσικής Εκκλησίας στην Αθήνα (1853-1855). Το 1860 και αφού δίδαξε δύο χρόνια (1856-1858) Στοιχειώδη Γραφική στο Σχολείο των Τεχνών, έφυγε για το Μόναχο, όπου, με υποτροφία της ελληνικής κυβέρνησης αρχικά και την υποστήριξη του βαρώνου Σίμωνα Σίνα στη συνέχεια, ολοκλήρωσε τις σπουδές του στην Ακαδημία Καλών Τεχνών, με βασικότερο δάσκαλο τον Karl von Piloty. Το 1865 επέστρεψε στην Αθήνα και τον επόμενο χρόνο διορίστηκε καθηγητής ζωγραφικής στο Πολυτεχνείο, παραμένοντας στη θέση αυτή μέχρι το θάνατό του. Υπήρξε στενός φίλος του Νικολάου Γύζη, με τον οποίο επισκέφθηκε τη Μικρά Ασία το 1873, το Μόναχο το 1874, παραμένοντας ως το 1875, και το Παρίσι το 1876, ενώ το 1879 ταξίδεψε στην Αίγυπτο.
Το 1855, ενώ ήταν ακόμη φοιτητής, έλαβε μέρος στην Παγκόσμια Έκθεση του Παρισιού, στην οποία συμμετείχε επίσης το 1867, το 1878, το 1889 και το 1900, κερδίζοντας στις δύο τελευταίες το χάλκινο μετάλλιο, ενώ το 1873 έλαβε μέρος στην Παγκόσμια Έκθεση της Βιέννης. Παράλληλα ανέπτυξε πλούσια δραστηριότητα και στην Ελλάδα, συμμετέχοντας το 1881 στην έκθεση της Οικίας Μελά, το 1888 στην Πανελλήνια του Ζαππείου, το 1896 στην Πανελλήνια που οργανώθηκε στο πλαίσιο των Ολυμπιακών Αγώνων, σε εκθέσεις του Παρνασσού κ.ά. Μετά το θάνατό του έργα του παρουσιάστηκαν σε διάφορες διοργανώσεις στην Ελλάδα και το εξωτερικό, όπως η έκθεση “Η σχολή του Piloty 1858-1886”, που έγινε το 1909 στη γκαλερί Heinemann στο Μόναχο και η Διεθνής Έκθεση της Ρώμης το 1911. Το 1933 εξάλλου, η Σχολή Καλών Τεχνών οργάνωσε μεγάλη αναδρομική παρουσίαση του έργου του.
Ο Νικηφόρος Λύτρας υπήρξε από τους βασικότερους εκπροσώπους της Σχολής του Μονάχου, θεωρείται δε πατέρας της νεοελληνικής ζωγραφικής. Αν και είχε γνωρίσει τον ιμπρεσιονισμό, παρέμεινε πιστός στην ακαδημαϊκή παράδοση και ασχολήθηκε με όλες σχεδόν τις θεματογραφικές περιοχές: προσωπογραφίες, νεκρές φύσεις, ιστορικές σκηνές και μυθολογικά θέματα. Το σημαντικότερο όμως μέρος του έργου του αποτέλεσαν οι ηθογραφικές παραστάσεις, τις οποίες εκείνος ουσιαστικά εισήγαγε στην ελληνική ζωγραφική και περιλαμβάνουν σκηνές από την ελληνική επαρχία και τον αστικό χώρο, την ελληνική οικογένεια και τον κόσμο του παιδιού, αλλά και θέματα από την Ανατολή. Ανανεωτής θεωρείται και στον τομέα της προσωπογραφίας, όπου είναι εμφανής η προσπάθεια ψυχολογικής διείσδυσης στην προσωπικότητα του εικονιζομένου. Εξαιρετικά σημαντική υπήρξε επίσης η διδακτική του προσφορά, επηρεάζοντας αποφασιστικά τις επόμενες γενιές με τη σαραντάχρονη σχεδόν διδασκαλία του στο Σχολείο των Τεχνών, στη διάρκεια της οποίας κατέβαλε μεγάλες προσπάθειες για την αναβάθμιση των σπουδών και την αναδιοργάνωση του καλλιτεχνικού τμήματος.
Ιταλικής καταγωγής, σπούδασε ζωγραφική στην Ακαδημία Καλών Τεχνών της Βενετίας, όπου, μετά την αποφοίτησή του, εργάστηκε για ένα διάστημα ως βοηθός στην έδρα της Προοπτικής. Μετά την αποτυχία της ιταλικής επανάστασης εναντίον των Αυστριακών το 1848, στην οποία έλαβε μέρος, κατέφυγε ως πολιτικός εξόριστος αρχικά στην Πάτρα και, μετά δύο χρόνια, στην Αθήνα. Για την προσφορά του στους αγώνες της πατρίδας του τιμήθηκε αργότερα με το αργυρό παράσημο του Σωτήρος και με τρία ιταλικά παράσημα.
Υποστηριζόμενος από τη βασίλισσα Αμαλία διακόσμησε την εξοχική της κατοικία, ενώ, με εντολή του ‘Οθωνα, αποπεράτωσε την αγιογράφηση της Ρωσικής εκκλησίας, την οποία είχε ξεκινήσει ο Λουδοβίκος Θείρσιος και ο Νικηφόρος Λύτρας. Για την εργασία του αυτή ο τσάρος της Ρωσίας Αλέξανδρος Β’ του απένειμε το Χρυσό Μετάλλιο. Κατά παραγγελία επίσης του ‘Οθωνα φιλοτέχνησε το έργο “Το στρατόπεδο των Θηβών”, με το οποίο καθιερώθηκε ως ζωγράφος, και διακόσμησε την οροφή της αίθουσας τελετών του Πανεπιστημίου Αθηνών. Από το 1863 ως το 1901 δίδαξε Προοπτική, Σκηνογραφία, Στοιχειώδη Γραφική και Κοσμηματογραφία στο Σχολείο των Τεχνών και ζωγραφική στη Σχολή των Ευελπίδων.
Το 1859 έλαβε μέρος στην έκθεση των Ολυμπίων, συμμετέχοντας και πάλι το 1870 και κερδίζοντας το αργυρό βραβείο. Στην ίδια έκθεση το 1888 τιμήθηκε με το χάλκινο βραβείο. ‘Ελαβε επίσης μέρος στην Παγκόσμια ‘Εκθεση του Παρισιού το 1867, καθώς και σε εκθέσεις του Παρνασσού και υπήρξε μέλος πολλών κριτικών επιτροπών.
Χρησιμοποιώντας κατά κύριο λόγο την υδατογραφία, απεικόνισε αρχαιολογικούς τόπους και μνημεία, καθιερώνοντας ως ιδιαίτερο αυτό το είδος της τοπιογραφίας. Στα έργα του οι ακαδημαϊκές κλασικιστικές αρχές συνυπάρχουν με μια πιο ρεαλιστική απόδοση, ενώ με ξεχωριστή ευαισθησία αποδίδονται τα χρώματα.
Παρά την ταπεινή καταγωγή της οικογένειάς του, σπούδασε στη Σχολή Καλών Τεχνών και διακρίθηκε για τις ικανότητές του. Με υποτροφία συνέχισε τις σπουδές του στην Ακαδημία του Μονάχου ως μαθητής του Ludwig von Lofftz και του Wilhelm Lindenschmidt. Στο Μόναχο, όπου παρέμεινε ως το 1879, συνδέθηκε φιλικά με τον Νικόλαο Γύζη. Στην Αθήνα παρουσίασε έργα του σε πολλές ομαδικές εκθέσεις (Οικία Μελά 1881, “Παρνασσός” 1885, Ζάππειο 1888, 1896), τιμήθηκε με χάλκινο μετάλλιο στο διαγωνισμό του “Παρνασσού” το 1890, ενώ συμμετείχε επίσης στην Παγκόσμια Έκθεση του Παρισιού το 1900 και στη Διεθνή Έκθεση των Αθηνών το 1903. Απομονώθηκε στην ιδιαίτερη πατρίδα του και την τελευταία δεκαετία της ζωής του πήρε μέρος σε δύο μόνο εκθέσεις στην Αθήνα, το 1908 και το 1910, με παλαιότερες δημιουργίες του, ενώ σταδιακά λησμονήθηκε.
Ήδη από τα χρόνια των σπουδών του ενδιαφέρθηκε για την ηθογραφία, την προσωπογραφία και την απεικόνιση καθημερινών σκηνών και πραγμάτων. Έδωσε τα καλύτερα δείγματα της δημιουργίας του στην τοπιογραφία, αποδίδοντας την ιδιοτυπία του ελληνικού τοπίου σύμφωνα με τις υπαιθριστικές τάσεις που εκδηλώθηκαν στην ελληνική τέχνη κατά την τελευταία εικοσαετία του 19ου αιώνα.
Σπούδασε στο Σχολείο των Τεχνών (1902 – 1906), κοντά στον πατέρα του Νικηφόρο Λύτρα και το Γεώργιο Ιακωβίδη. Από το 1907 συνέχισε τις σπουδές του στην Ακαδημία του Μονάχου με δάσκαλο το Ludwig von Lofftz. Στη βαυαρική πρωτεύουσα ήρθε σε επαφή με το Γερμανικό Εξπρεσιονισμό και τις δημιουργίες της ομάδας Blaue Reiter. Μετά την επιστροφή του στην Αθήνα το 1912, άρχισε να συμμετέχει στις εκθέσεις του Συνδέσμου Ελλήνων Καλλιτεχνών (1915, 1916, 1917, 1920, 1926), ενώ το 1919 εξέθεσε από κοινού με το γλύπτη Γρηγόριο Ζευγώλη. Υπήρξε ιδρυτικό μέλος της “Ομάδας Τέχνη”. Το 1923 εξελέγη καθηγητής στη Σχολή Καλών Τεχνών. Μετά το θάνατό του οργανώθηκαν αναδρομικές εκθέσεις του έργου του στο Ζάππειο το 1929 και το 1936 στην Μπιενάλε της Βενετίας.
Ο Νικόλαος Λύτρας, μαζί με τον Κωνσταντίνο Παρθένη και τον Κωνσταντίνο Μαλέα, θεωρούνται οι ανανεωτές της νεοελληνικής τέχνης των αρχών του 20ού αιώνα. Επηρέασε την εξέλιξη της ελληνικής ζωγραφικής χάρη τόσο στη διδασκαλία του στη Σχολή Καλών Τεχνών όσο και στο πρωτοποριακό του έργο. Προσωπογραφίες, τοπία και νεκρές φύσεις χτίζονται με πλατιές ελεύθερες πινελιές παχύρρευστου χρώματος και χειρονομιακή γραφή.
Αδελφός του Φίλιππου Μαργαρίτη, σπούδασε στο Παρίσι ζωγραφική και λιθογραφία. Το 1836 επέστρεψε στην Αθήνα και διορίστηκε πρώτος καθηγητής της ζωγραφικής στη Σχολή των Ευελπίδων. Συγχρόνως ίδρυσε εργαστήριο ζωγραφικής, στο οποίο εγκατέστησε και μηχανήματα λιθογραφίας. Μαζί του στεγάστηκε και ο αδελφός του όταν επέστρεψε στην Ελλάδα, αναφέρεται δε ότι το 1844 το επισκέφθηκε ο πρωθυπουργός Ιωάννης Κωλέττης. Μαζί επίσης ίδρυσαν το πρώτο φωτογραφείο στην Αθήνα, εισάγοντας την τέχνη της φωτογραφίας στην Ελλάδα. Από το 1843 ως το 1853 δίδαξε αμισθί Ανωτέρα Ζωγραφική, Γυψογραφία και Ελαιογραφία στο Σχολείον των Τεχνών.
Ο Γεώργιος Μαργαρίτης, επηρεασμένος από το νεοκλασικό πνεύμα, φιλοτέχνησε προσωπογραφίες αγωνιστών και διαφόρων προσωπικοτήτων της εποχής με μία διάθεση ωραιοποίησης και εξιδανίκευσης, αλλά και σκηνές από την Ελληνική Επανάσταση, όπως το έργο “Ο Καραϊσκάκης ελαύνων προς την Ακρόπολιν” και το “Τραύμα του Καραϊσκάκη κατά την εν Αλιπέδω μάχην”, για το σχέδιο του οποίου τιμήθηκε με αργυρό μετάλλιο το 1870 στην έκθεση των Ολυμπίων. Επίσης, σε συνεργασία με τον αδελφό του, διακόσμησε με τοιχογραφίες τα ανάκτορα και ιδιαίτερα την αίθουσα του θρόνου.