Родился 1 февраля (13 февраля по новому стилю) 1889 года в семье оперных певцов в Москве.
В 1906 году с золотой медалью окончил пятую московскую гимназию и поступил в Петербургский политехнический институт.
В 1914 году после получения диплома, его приняли инженером-конструктором в отдел подводного плавания Балтийского судостроительного завода, где работал с видными корабельными инженерами К. П. Боклевским и И. Г. Бубновым. До осени 1917 года построил и сдал флоту 8 подводных лодок типа «Барс» и модернизировал 10 других подводных лодок. Выходя в море на испытания, приобрёл опыт подводного плавания.
В 1925 году возглавил специальное конструкторское бюро по проектированию подводных лодок. За короткий срок Малинин со своими подчинёнными (6 человек) рассчитал 32 варианта сочетаний тактико-технических элементов лодок различных типов. Из них были выбраны основные элементы головной лодки I-й серии типа «Декабрист». В ноябре 1930 года первая советская субмарина вошла в состав Балтийского флота. По своим техническим характеристикам она не уступала лодкам иностранных флотов. Необоснованно репрессированного Малинина и его соратников реабилитировали. Затем под его руководством были спроектированы лодки типа «Ленинец» и «Щука». Их особенностью явилась простота постройки и эксплуатации.
Ещё в начале 1947 года он высказал мысль о применении на подводных лодках ядерного двигателя.
Летом 1949 года здоровье выдающегося инженера резко ухудшилось. После пятого инфаркта он скончался 27 сентября 1949 года. Похоронили Малинина на Охтинском кладбище.