Pendant ses études d’architecture à La Cambre, Pierre-François Limbosch a eu l’opportunité de travailler sur Le Retour de Martin Guerre avec Gérard Depardieu et Nathalie Baye réalisé par Daniel Vigne. De fil en aiguille, il décide alors de se consacrer à cette architecture éphémère des décors de cinéma.

Depuis trente ans, il construit sa carrière entre la Belgique, la France et l’Espagne et réalise les décors de plus de trente films. Il travaille notamment avec des réalisateurs comme Tonie Marshall, Alain Berliner, Serge Frydman, Philippe Le Guay, Samuel Benchetrit, Yann Samuell, Jean-Paul Lilienfeld, Manuel Huerga, Isabel Coixet, Catherine Breillat.
C’est John Malkovich qui lui a ouvert la porte du théâtre en travaillant avec lui pour ses mises en scène de Hysteria de Terry Johnson (nomination aux Molières 2003) puis Good Canary de Zach Helm (Molière 2008) et Les Liaisons dangereuses de Choderlos de Laclos.

En 2012, il est nommé aux Césars pour Les Femmes du 6ème étage, un film de Philippe Le Guay.