Γεννηθείς στη Φούρκα Χαλκιδικής, αλλά με καταγωγή από την Έδεσσα, ο Ξενοφών Παιονίδης σπούδασε στο Μετσόβιο Πολυτεχνείο και στη συνέχεια έκανε μεταπτυχιακό στο Πολυτεχνείο του Μονάχου. Μόνιμα εγκαταστάθηκε στη Θεσσαλονίκη το 1892 και συνεργάστηκε με την ελληνική κοινότητα της πόλης σχεδόν αποκλειστικά προβάλλοντας την ελληνική παράδοση στην τουρκοκρατούμενη πόλη. Πρώτα του έργα ήταν η δημιουργία του Παπάφειου Ορφανοτροφείου και του νοσοκομείου Άγιος Δημήτριος τα οποία ολοκληρώθηκαν έως το 1904. Ακολούθησαν η Ιωαννiδειος Αστική Σχολή στο Ιπποδρόμιο (το σημερινό 40ό Δημοτικό Σχολεiο), η Αστική Σχολή Ανάληψης, η Κεντρική Αστική Σχολή στην οδό Ιασωνίδου, που αργότερα κατεδαφίστηκε, η στοά του Αγίου Μηνά και άλλα. Στα έργα του Παιονίδη, κυριαρχούσε ο νεοκλασικισμός και ο εκλεκτικισμός, που εκπροσωπούσαν τον ελληνικό ρυθμό στη Θεσσαλονίκη, επηρεασμένα από την παραδοσιακή και βυζαντινή αρχιτεκτονική της πόλης. Με την πρωτοπόρα δουλειά του διαμόρφωσε το μοντέρνο, για την εποχή, πρόσωπο της Θεσσαλονίκης.

Εκτός από δημόσια κτίρια μια σειρά από κατοικίες χτίστηκαν σε σχέδια του Ξενοφώντα Παιονίδη τόσο στην περιοχή της εντός των τειχών πόλης  όσο και στη διάσημη και κοσμοπολίτικη συνοικία των Εξοχών στην ανατολική επέκταση της πόλης έξω από τα τείχη: Η έπαυλη Χατζηλαζάρου, η οικία του Χασάν Πρίστινα (σημερινή Σχολή Τυφλών), η Βίλλα Μορντώχ (πρώην Δημοτική Πινακοθήκη), η βίλα του Εβραίου δικηγόρου Εμμανουήλ Ραφαέλ Σαλέμ, όπου στεγαζόταν παλαιότερα το Ιταλικό Προξενείο, η οικία του γιατρού Ιωάννη Νεδέλκου (η σημερινή Αγιορείτικη Εστία στην οδό Εγνατία) και η στοά Πελοσώφ (το παλιό ταχυδρομείο) στην οδό Τσιμισκή.

Ο Ξενοφών Παιονίδης μετέφερε μέσα από το έργο του την ελληνική πολιτική ιδεολογία στην περιοχή που ήταν ακόμα κάτω από την κυριαρχία των Τούρκων, γι' αυτό θεωρείται ο εκπρόσωπος της ελληνικής αρχιτεκτονικής στην πρωτεύουσα της Μακεδονίας. Πέθανε από καρδιακή προσβολή το 1933 και ο τάφος του βρίσκεται στο νεκροταφείο της Ευαγγελίστριας στη Θεσσαλονίκη.