Искусствовед, специалист в области нидерландского и фламандского искусства. Работает в Государственном Эрмитаже с 1984 года в должности ведущего научного сотрудника отдела западноевропейского изобразительного искусства, является хранителем коллекции рисунков северных школ XV–XVIII веков. Доцент Школы искусств и культурного наследия, кандидат искусствоведения.
Научные интересы Ларионова сосредоточены в области нидерландского искусства XV–XVI веков, фламандской живописи эпохи барокко, творчества Рубенса, а также истории коллекционирования рисунков старых мастеров в России.
Автор многочисленных научных публикаций: «Rubens in 1611: A Turning Point» (в книге «Peter Paul Rubens. A Touch of Brilliance», Лондон, Мюнхен, Нью-Йорк, 2003), «Die Sammlung der Zeichnungen des Grafen von Brühl» (в книге «Bilder-Wechsel: Sächsisch-russischer Kulturtransfer im Zeitalter der Aufklärung», Кельн, Веймар, Вена, 2009), «On Some Drawings of Lucas Cranach the Elder in the Hermitage, St.-Petersburg» («Master Drawings», 2018, № 1), «Венера, Вакх и Церера Хендрика Голциуса: техника, сюжетная программа, место в биографии художника» («Искусствознание», 2020, № 3), «Рисунки группы Франка ван дер Стокта. К истории одного научного заблуждения» («Искусствознание», 2021, № 4), «Hendrick Goltzius, Rudolf II, and a new proposal regarding the iconography and patronage of the Hermitage Penwerck» («Simiolus», 2021, № 1–2), а также книг и каталогов выставок: «Рисунки старых мастеров Голландии и Фландрии. Краткий очерк истории коллекции» (Санкт-Петербург, 1999), «Master Drawings from the Hermitage and Pushkin Museums» (Нью-Йорк, 1998, в соавторстве), «Какое красок дивное соцветье… Западноевропейские витражи и рисунки для витражей в собрании Государственного Эрмитажа» (Санкт-Петербург, 2002, в соавторстве), «The Collections of the Romanovs: European Art from the State Hermitage Museum» (Лондон, Нью-Йорк, 2003, в соавторстве), «От готики к маньеризму. Нидерландские рисунки XV–XVI веков в собрании Эрмитажа» (Санкт-Петербург, 2010), «Rubens, Van Dyck, Jordaens. Flemish painters in the Hermitage collection» (Амстердам, 2011), «Эрнст Кристиан Вильгельм Диттрих. Картины, рисунки и гравюры в собрании Государственного Эрмитажа» (Санкт-Петербург, 2013, в соавторстве), «Masterpieces from the Hermitage: The Legacy of Catherine the Great» (Мельбурн, 2015, в соавторстве), «Кранахи. Между Ренессансом и маньеризмом» (Санкт-Петербург, 2016, в соавторстве), «Русский Йорданс. Картины и рисунки Якоба Йорданса из собраний России» (Москва, 2019, в соавторстве), «Рисунки старонидерландской школы. Каталог выставки. Выпуск 2» (Санкт-Петербург, 2023).
Живет и работает в Санкт-Петербурге.