Er studierte in Darmstadt, Hannover und 1856-1859 an der Bauakademie in Berlin. 1863/64 legte er an der Universität Gießen seine Baumeisterprüfung ab. Von 1868 bis 1883 war Wallot Privatbaumeister in Frankfurt am Main. Zu seinen wichtigsten Bauten gehörte u. a. das Reichstagsgebäude (1884-1894), zu dessen Bau er 1883 nach Berlin übersiedelte. 1894 wurde er in Dresden Königlich-Sächsischer Hofrat und Professor an der Akademie der Künste. Wallot war Hauptvertreter der italienisch geprägten Neorenaissance.