Filippo Franzoni frequenta l'Accademia di Belle Arti di Brera a Milano nel 1876, allievo di Giuseppe Bertini e Luigi Bisi.
Pur mantenendo forti legami col Ticino, il pittore locarnese vive per un lungo periodo prevalentemente a Milano, stringendo amicizia con diverse personalità dei circoli scapigliati.
Nel 1887 installa uno studio sull’Isola di Brissago, ospite della baronessa russa Antonietta Saint-Léger, grazie alla quale ha modo di frequentare una cerchia di persone cosmopolite, di sofisticata cultura, e di condividere con lei ed altri appassionati, tra cui i pittori Daniele Ranzoni, Vittore Grubicy e Gaetano Previati, il suo grande amore per la musica.
Nel 1889 soggiorna a Parigi, Monaco e Venezia dove tornerà qualche anno dopo. Partecipa a importanti rassegne e mostre di pittura italiane, svizzere e tedesche ed è membro di parecchie commissioni e giurie federali.
Il suo olio su tela Ritratto della domestica Margherita Massera, del 1888 circa, è conservato alla Pinacoteca cantonale Giovanni Züst a Rancate. Altre sei opere sue sono conservate al Museo Cantonale d'Arte di Lugano.