Родился в семье крестьянина Калужской губернии. В 1845 поступил в художественную школу графа Строганова в Москве. Закончил её в 1849 с аттестатом учителя рисования. В 1851—1858 продолжил обучение в Петербургской академии художеств в студии батального жанра у профессора Б. П. Виллевальде. В 1852—1854 на выставках студенческих работ картины «Больной солдат и французы у огня», «Игра в носки», «Игра в жмурки» (приобретена Николаем I, 1854) награждались серебряными и золотыми медалями. За работу «Крестьянин благословляет своего сына в ополчение» в 1855 получил золотую медаль. Картину, носившую характер не столько историко-батального жанра, а бытовой сцены, приобрёл известный предприниматель В. А. Кокорев. Заканчивая курс академии, написал «Крестный ход в деревне» (1858). Работа была награждена большой золотой медалью, предоставляющей право в течение шести лет на средства академии совершенствоваться в области искусства за границей. До отъезда за границу выполнял поручения знаменитого коллекционера П. М. Третьякова. 1860—1865 годы провёл в путешествиях по Европе (Вена, Париж, Дрезден, Антверпен).
В 1866 года начал работать учителем рисования и каллиграфии в Витебской мужской гимназии. В том же году получил приглашение попечителя Виленского учебного округа И. П. Корнилова организовать в Вильне школу рисования с тем, чтобы «местное искусство» «отлилось в русские формы», тем более, что, по словам А. И. Миловидова, в крае не было «ни одной русской художественной мастерской, нельзя было найти живописца для икон, иконостаса и стенной росписи православных церквей». С 1866 года Трутнев преподавал в Вильне чистописание, рисование и черчение в прогимназии, реальном училище, гимназии, на бесплатных классах технического рисования и черчения для ремесленников, руководил школой рисования.
Трутнев был постоянным участником выставок, организуемых художниками-передвижниками и петербургской Академией художеств. В 1868 за картины, написанные в Вильне, совет Академии художеств удостоил его звания академика и почётного вольного общника. В Вильне писал виды города и окрестностей, жанровые полотна на местные темы «Литовская корчма», «Толкучий рынок в Вильне», «Казимировская ярмарка», «Плотовщики на р. Вилии», «Гвалт» (1905), сцены еврейской жизни «Накануне шабаша», «Подвальные трущобы», «Евреи в синагоге», картины церковно-исторического содержания («Св. виленского мученика Антония ведут на казнь») и официозные сцены («Визит Александра II в Музее древностей в Вильне»), официальные академические портреты высших чиновников — попечителя Виленского учебного округа Н. А. Сергиевского, генерал-губернатора В. Н. Троцкого, покровителя православия в Великом княжестве Литовском князя Константина Острожского, митрополита Литовского и Виленского Иосифа (Семашко), портреты близких ему людей. Значительно наследие графических работ («Извозчик», «Богомольцы Калварии»). Трутнев совместно с В. В. Грязновым и академиком Чижовым разработал проект памятника М. Н. Муравьеву в Вильне, заложенного в 1897.
Особая область творчества Трутнева — иконы для церквей городов западных губерний Ковна, Минска, Гродно, Чернигова, Хелма (3 иконостаса), Люблина (2 иконостаса), в варшавской тюрьме. За бесплатную роспись иконостаса для варшавской тюремной церкви в 1877 награждён орденом Святой Анны 2-й степени. Несколько икон и иконостасов работы Трутнева находилось в виленской церкви Свято-Духова монастыря, часовнях 1-й гимназии, женского Мариинского училища, в церкви Лукишской тюрьмы (строилась в 1901—1904). Крупная работа Трутнева — 73 иконы в пятиярусном иконостасе (святая Евфросиния Полоцкая, святой Александр Невский и другие святые, имевшие отношение к западнорусским землям) виленского Пречистенского собора (старостой которого он был свыше двадцати лет).
Главная заслуга Трутнева — основанная и руководимая им школа. Она стала основным художественным учебным заведением Литвы второй половины XIX — начала XX вв. и заново после перерыва в три десятилетия, прошедших после ликвидации Виленского университета в 1832, положила начало профессиональному художественному обучению в стране. В школу принимали без различия национальностей, сословий, вероисповеданий; атмосфера в школе отличалась демократичностью. Число учеников постоянно росло: в 1866—100, в 1867 — до 110, в 1868—130. По подсчетам А. И. Миловидова, за 41 год её посещали более 4000 чел., к 1912 полный курс окончили 193 чел., из них более 50 поступило в петербургскую Академию художеств, другие — в высшую школу технического рисования барона Штиглица, в московское Строгановское училище, в академии берлинскую, мюнхенскую, парижскую.
Вместе с Трутневым в школе преподавали Василий Грязнов, Юзеф Балзукевич, Тадас Даугирдас, Станислав Яроцкий, Иван Рыбаков, Сергей Южанин, Николай Сергеев-Коробов; некоторые из его коллег сами были учениками школы.
Начальную подготовку в школе получили художники (живописцы, графики, скульпторы, мастера художественной фотографии) разных стилей и творческих ориентаций, оставившие заметный след в истории искусства Белоруссии, Бразилии, Литвы, Польши, Франции — Болеслав Балзукевич, Юзеф Балзукевич, Константин Гурский, Владас Диджёкас, Антанас Жмуйдзинавичюс, Юозас Зикарас, Витаутас Кайрюкштис, Жак Липшиц, Лазарь Сегал, Хаим Сутин, Станислав Флери, Бронислав Ямонтт, Язэп Дроздович, Рафал Яхимович и многие другие.
Помимо творчества и педагогической работы Трутнев активно участвовал в общественной жизни. Был одним из организаторов и членов правления виленского Художественного кружка, основанного в 1901 году, устраивал выставки работ своих учеников «без всякого различия веры и народности», был членом благотворительного общества «Доброхотная копейка», Общества ревнителей русского исторического просвещения в память императора Александра III. За доблестную службу Трутнев награждён орденами Святого Владимира 2-й, 3-й, 4-й степеней, Святой Анны 2-й и 3-й, Святого Станислава 2-й и 3-й степени, в 1881 году удостоен чина коллежского советника, в 1884 — статского советника, в 1908 году — действительного статского советника.
В последние годы жизни из-за слабого здоровья и плохого зрения не писал. Умер 5 февраля (17 февраля) 1912 года на 85 году жизни и похоронен на Евфросиниевском кладбище.