Peter C. von Seidlein studierte ab 1946 u.a. bei Franz Hart, Hans Döllgast und Martin Elsaesser an der Technischen Hochschule München Architektur. Es folgte ein Stipendiat am Illinois Institut of Technology in Chicago, wo er bei Ludwig Hilbersheimer und Ludwig Mies van der Rohe lernte.
Nach verschiedenen praktischen Tätigkeiten und einer Assistenzstelle an der TH München gründete er 1958 ein eigenes Architekturbüro (heute mit Horst Fischer, Egon Konrad, Stephan Rörl). Bekanntheit erlangte das Büro Peter C. von Seidlein und Partner mit der Planung des funktionalistischen Gebäudes der SZ-Zeitungsdruckerei (1984) im Osten der Stadt München. Ein Wohn- und Geschäftsgebäude (1996) in der Hildegardstraße steht mit seiner filigranen Fassadenkonstruktion selbstbewusst und elegant zwischen den Altstadthäusern.
1974 wurde Peter C. von Seidlein an die Universität Stuttgart berufen, wo er viele Jahre als Professor am Lehrstuhl für Baukonstruktion und Entwerfen unterrichtete.
Peter C. von Seidlein erhielt 1995 den Architekturpreis München. Die TUM ernannte ihn 1999 zum Ehrendoktor.