Кирилл Викентьевич Лемох родился 7 (19) июня 1841 г. в Москве. В 1851-1856 гг. учился в Московском училище живописи и ваяния в мастерской профессора Е. Я. Васильева. В 1858 году поступил в Императорскую Академию художеств в класс исторической живописи П. В. Басина и А.Т. Маркова. За этюды и рисунки награжден Советом Академии двумя малыми и двумя большими серебряными медалями. В 1863 году удостоен малой золотой медали Академии за картину «Моисей источает воду из скалы». 9 (21) ноября 1863 г. принимал участие в «Бунте четырнадцати», в ходе которого вместе с другими академистами во главе с И.Н. Крамским демонстративно отказался от участия в конкурсе на большую золотую медаль и подал прошение о выходе из Академии. Впоследствии вступил в Санкт-Петербургскую артель художников и принял приглашение давать частные уроки рисования детям будущего императора Александра III. В 1870 г. стал учредителем Товарищества передвижных художественных выставок, с 1880 г. занял в нем должность казначея. Академик Императорской Академии художеств (1875). Действительный член Императорской Академии художеств (1893). Хранитель художественного отдела Русского музея (1897-1909 гг.).