Er erhielt seine Ausbildung als Maler in Weimar, Dresden und Antwerpen. 1828-1831 hielt er sich in Rom auf, wo Joseph Anton Koch seine Auffassung von der Landschaftsmalerei beeinflußte. 1831 kehrte er nach Weimar zurück und wurde 1832 Direktor der Zeichenschule. Er war eng mit Goethe befreundet und schuf Goethes Bildnis auf dem Totenbett. Preller gilt als Vertreter des romantischen Klassizismus. Er malte vor allem Landschaften, darunter die Folge der Odyseelandschaften. Sein 1838 geborener Sohn Friedrich Preller wurde ebenfalls ein bekannter Maler.