Дворянин. Сын тайного советника и почётного мирового судьи Ивана Павловича Путилова (1839—1916). Внучатый племянник Николая Ивановича Путилова, предпринимателя и владельца Путиловского завода в Санкт-Петербурге[1].
Обучался в Первой Санкт-Петербургской гимназии. В 1889 году окончил юридический факультет Петербургского университета. После завершения обучения в университете Путилову было предложено остаться на юридическом факультете для приготовления к профессорскому званию, но он отказался.
С 1890 года служил в министерстве финансов помощником юрисконсульта. С 1898 года — делопроизводитель общей канцелярии министра. Обратил на себя внимание С. Ю. Витте, с 1900 года — исполняющий обязанности замдиректора канцелярии и секретарь при министре, с 1902 года — директор общей канцелярии министерства. В октябре [1905 года, после назначения С. Ю. Витте председателем Совета министров, назначен товарищем министра финансов И. П. Шипова (с 28 октября 1905 по 24 апреля 1906) и управляющим Дворянским и Крестьянским банками. Участвовал в подготовке Столыпинской аграрной реформы. Для расширения операций Крестьянского банка предложил ввести принудительный выкуп части помещичьих земель, после чего из-за недовольства императора Николая II подал в отставку. После ухода Витте в отставку Путилов перешёл на частную службу. Действительный статский советник.
Член правления (1906—1908), директор-распорядитель (1908—1910) Русско-Китайского банка, а с 1910 года — председатель правления Русско-Азиатского банка, ставшего крупнейшим в России. Путилов добился от французских акционеров широкой свободы действий в реализации намеченной им программы и за короткий срок превратил Русско-Азиатский банк в крупнейшее акционерное коммерческое кредитное учреждение России. Под руководством Путилова банк занял доминирующее положение в машиностроении и металлообработке, добыче и переработке нефти, табачной и масложировой промышленности. В 1910—1914 годах Путилов создал военно-промышленный синдикат, в который вошли компании, владевшие крупнейшими Путиловским, Балтийским, Невским и другими заводами (в 1912 году предприятия, финансируемые Русско-Азиатским банком, производили почти всю полевую артиллерию и снаряды для российской армии, а также большинство лёгких крейсеров и эсминцев для Балтийского флота). Один из главных участников учреждения в Лондоне холдинга «The Russian General Oil Corporation» («Русская генеральная нефтяная корпорация», 1912 год), который сосредоточил контрольные пакеты акций российских нефтепромышленных компаний (за исключением входивших в группы Нобелей и «Шелл»). Одновременно Путилов являлся председателем и членом правлений около 50 компаний, связанных с банком, и, таким образом, имел самое большое в России число т. н. личных уний[2].