Павло Білецький-Носенко народився 27 серпня 1774 в м. Прилуки Полтавської губернії (нині Чернігівська область) у дворянській сім’ї.  Навчався з п’яти років на відділенні для малолітніх Імператорського Шляхетського сухопутного кадетського корпусу у Петербурзі. У 1793 закінчив навчання і його направили в чині поручика до 1-го батальону Катеринославського єгерського корпусу.

У 1801 організував невеликий пансіон для дітей у власному маєтку в селі Лапинцях на Прилуччині, який діяв близько 40 років. За цей час у ньому навчалося понад 100 дітей. Усі предмети в пансіоні Павло Павлович викладав сам, а також намагався дотримуватись демократичних методів у своїй педагогічній діяльності.

Для свого часу Павло Білецький-Носенко був дуже освіченою людиною — досконало володів іноземними мовами, добре знав вітчизняну й світову літературу. В його бібліотеці налічувалося кілька тисяч томів німецькою, латинською, французькою, російською, українською і польською мовами.

У 1807–1809 педагог працював штатним помічником попечителя прилуцького благодійного закладу, з 1810 — штатним наглядачем повітового училища, а згодом, з 1812 — почесним наглядачем училищ усього Прилуцького повіту. Будучи вимогливим і справедливим як до учнів, так і до педагогів, Павло Павлович завжди виступав проти надмірно суворого ставлення до школярів. Білецький-Носенко творчо поєднував педагогічну діяльність з науковою, підтримував тісні контакти з науковими установами, зокрема з Товариством наук при Харківському університеті. В 1838 став співробітником газети «Полтавские губернские ведомости». Протягом 1838–1841 він надрукував на сторінках газети чимало матеріалів з різних галузей знань: «Статистическое описание города Прилуки», «Биография. Полковник Прилуцкий Иван Иеремеевич Нос», «О первых гражданских буквах в России», «Суеверия малороссиян, сохранившиеся в памятниках словесных», «О языке малороссийском», «Историческое предание о Иване Золотаренко» та інші мовознавчі і етнографічні праці, які й сьогодні не втратили свого історико-пізнавального значення.

Історики української лексикографії відзначають, що укладений у 30–40-х роках ХІХ ст. Павлом Павловичем «Словник української мови», є першим повним словником української мови. Його було видано лише в 1966. Твори Білецького-Носенка за життя майже не друкували.

Помер Павло Павлович Білецький-Носенко 11 червня 1856. Похований в Лапинцях.