Родился Солнцев Федор Григорьевич в селе Верхне-Никульское недалеко от Рыбинска (ныне Веретейское сельское поселение Некоузского района Ярославской области), в семье крепостных крестьян, в имении графа И. А. Мусина-Пушкина.
Отец - Григорий Кондратьевич Солнцев, мать - Елизавета Фроловна. Всего у них было 4 сына и 1 дочь.
Младший брат Федора - Егор (1818-1865) - тоже стал известным художником.
Граф обнаружил одаренность Федора и освободил семью Солнцевых от крепостной зависимости, что позволило Григорию Кондратьевичу отдать сына в Академию художеств в 1815 году.
Начало его незаурядного творческого пути пришлось на пору пробуждения в русском обществе интереса к отечественной истории, древностям, археологии, реставрации древних памятников, коллекционированию и публикации летописей, изучению фольклора. Новое направление общественным настроениям задавал сам император Николай I, который всерьез интересовался русской историей. Именно по его повелению были открыты первые исторические музеи, начала проводиться реставрационная и археологическая работа на государственном уровне, издавались первые указы об охране памятников. И надо сказать, что самодержец на протяжении всей жизни заботился о даровитом и усердном художнике Солнцеве, поощрял его деятельность, а потом и лично руководил его работами, финансировал издание рисунков из собственных средств.
С конца 20-х годов Федор Солнцев начинает ежегодные творческие экспедиции по России. Из каждой поездки мастер привозит десятки, сотни рисунков, на которых он открывал современникам таинственный и прекрасный, уже в 19 веке почти утраченный, мир допетровской старины: иконы, церковную утварь и предметы царского обихода, воинские доспехи, оружие, боярские, княжеские и народные костюмы, древнюю мебель, памятники зодчества во всех их живописных подробностях… Этот колоссальный труд нашел воплощение в фундаментальном издании «Древности Российского государства», в шести томах которого были воспроизведены 500 рисунков Ф.Г. Солнцева.
Книга стала громким культурным событием середины 19 века. Она «составила эпоху в русском историческом самосознании и имела громадное влияние на рост всех последних художественных поколений», как отмечал критик В. Стасов. Он соотносил ее значение с «Историей Государства Российского» М. Карамзина. На рисунках Солнцева выросло целое племя художников и архитекторов, на них создавался новый национальный архитектурный стиль, который назовут «русским» (или «русско-византийским», а также «псевдорусским»). Современники высоко ценили его труды. Стасов называл художника «одним из тех лучших и немногих, которые учили нас всех ценить и любить коренную Русь».
Солнцев много ездил по древнерусским городам и монастырям, исследуя и срисовывая предметы и памятники старины, делал этнографические зарисовки. Более пяти тысяч рисунков и акварелей, созданных его кистью, позволяют и сегодня составить представление о русской старине. С его помощью иллюстрированы десятки книг.
Очень любопытны также рисунки простонародных, теперь по большей части уже исчезнувших костюмов разных местностей России, которые С. с любовью изучал и воспроизводил во время своих путешествий.. С натуры был выполнен альбом рисунков« Типы и костюмы народов России». Был также выпущен большой альбом из 325 рисунков «Типы и костюмы народностей России». С. рисовал костюмы крестьянок Тульской, Тверской, Новгородской и др. губерний. Эти рисунки, сделанные акварелью, в 1842 г. были представлены государю. За все эти труды С. пожалован: 17 апр. 1839 г. - орденом св. Станислава 2-ой степени, а 22 августа 1841 г. получил знак отличия за беспорочную службу при грамоте за XV лет археологической и художественной деятельности.
Солнцев много ездил по древнерусским городам и монастырям, исследуя и срисовывая предметы и памятники старины, делал этнографические зарисовки. Более пяти тысяч рисунков и акварелей, созданных его кистью, позволяют и сегодня составить представление о русской старине. С его помощью иллюстрированы десятки книг.
Произведения Солнцева хранятся во многих музеях, в т. ч. и в РИАХМЗ, а альбом« Типы и костюмы народов России» — в славяно-балтийском отделе Нью-Йорской публичной библиотеки.
Творческий и жизненный путь мастера кажется невероятным, особенно для того времени. Крестьянский мальчик, рисующий цветными камушками лубочные картинки, вырос в значительную фигуру государственного масштаба, признанного деятеля российской культуры. Во многом благодаря его скрупулезным трудам в обществе возрождается интерес к корням, фольклору, народным промыслам, русской старине.
Скончался Федор Григорьевич Солнцев в Петербурге 3 марта 1892 г. Похоронен на Волковском кладбище. Мемориальная комната художника-археолога Ф. Г. Солнцева находится в Борке (Ярославская обл.).
Художник прожил долгую жизнь - почти все XIX столетие. Его произведения называли живописной летописью Древней Руси и считали источником возрождения «русского стиля». Именно ему отечественная наука обязана сохранением многих драгоценных материалов нашей истории, и до сих пор он остаётся самым выдающимся представителем в области художественной археологии и этнографии.