Родился в зажиточной якутской семье. Закончил юридический факультет Московского университета. В 1925—1927 — сотрудник Наркомата финансов Якутской АССР.
Как и ряд других якутских интеллигентов, выступал за повышение статуса Якутской АССР до союзной республики, за пропорциональное представительство якутов в Совете национальностей СССР и органах республиканской власти, отделение партии от государства, предоставление большего самоуправления местным органам власти. Протестовал против переселения в Якутию русских крестьян, которое приводило к лишению якутов земли для выпаса скота.
Попытки Ксенофонтова и его сторонников в 1925—1927 годах вынести данные вопросы на обсуждение окружных и республиканских партийных съездов не имели успеха из-за противодействия партийных руководителей Якутии.
На фоне вооружённых выступлений, начавшихся в Якутии с апреля 1927 года, Ксенофонтов 28 сентября 1927 года в селении Кудома заявил о создании «Младо-якутской национальной советской социалистической партии конфедералистов». В ответ на это якутское руководство объявило Ксенофонтова и его сторонников бандитами и взяло курс на вооружённое подавление мятежа.
В октябре-ноябре 1927 отряды восставших во главе с Ксенофонтовым, Артемьевым и Михайловым заняли Западно-Кангаласский и часть Восточно-Кангаласского улусов с селениями Усть-Мая, Петропавловск, Нелькан, Оймякон, Абага, Табалах, Качикатцы, Мытатцы и др. В декабре 1927 года отряды Ксенофонтова действовали на территории уже пяти улусов Якутии и насчитывали до 750 человек. Продвижение повстанцев осуществлялось в основном без боя, за весь период восстания зафиксировано не более 10 перестрелок с советскими отрядами.
4 декабря 1927 года в селении Мытатцы был избран ЦК партии конфедералистов, Ксенофонтов стал генеральным секретарём партии.
Руководство ЯАССР не раз обращалось к Ксенофонтову и другим лидерам движения с предложением сдаться, обещая в этом случае амнистию. Считая, что основная цель «демонстрации» — пропаганда политической программы партии — достигнута и, одновременно осознавая пассивность основной массы населения, 1 января 1928 года Ксенофонтов сдался властям (по другим сведениям, приехал на переговоры) и был арестован. Последние из его сторонников сложили оружие 6 февраля 1928 года.
Несмотря на обещание амнистии, Павел Ксенофонтов был расстрелян 28 марта 1928 года по внесудебному приговору, вынесенному 27 марта 1928 «тройкой» во главе с начальником Особого отдела ОГПУ С. В. Пузицким.
Всего по делу «ксенофонтовщины» было репрессировано 272 человека, из них 128 — расстреляно, 130 — осуждено на различные сроки заключения.
Реабилитирован 26 марта 1993 Прокуратурой Республики Саха (Якутия).
