Als Bildhauer in Hamburg und Dresden ausgebildet, führte ihn eine Italienreise zur Malerei. Er war zunächst Schüler von Ferdinand Pauwels in Weimar und studierte anschließend bei Wilhelm v. Diez in München. Studienaufenthalte in Paris und Palästina 1885/86 beeinflussten ihn nachhaltig, ebenso die Malerei Anselm Feuerbachs, Hans Makarts und Arnold Böcklins. 1886 wurde er Professor an der Münchner Akademie und gehörte 1892 als 1. Präsident zu den Gründern der Münchner Sezession.
Piglhein begann als Dekorationsmaler und schuf mythologische Szenen und Pastellbildnisse. Erfolgreich war er vor allem mit religiösen Darstellungen. Als sein Hauptwerk gilt das 1892 in Wien verbrannte Panorama einer Kreuzigung aus dem Jahre 1886. Trotz seines Engagements für die Moderne blieb er in eigenen Arbeiten der Tradition der Gründerzeit verhaftet.

Thieme-Becker 27 (1933), S. 35; Bruckmann 1981-1983 3, S. 279-282