Nato a Maropati, paese agricolo della Piana in provincia di Reggio Calabria, fin dalla prima infanzia viene ospitato a Messina dallo zio, militare di carriera, che lo indirizza agli studi classici ovviando alle modeste condizioni economiche della famiglia.

Piromalli inizia la propria carriera letteraria scrivendo poesie ancora tredicenne e pubblicando, già dai sedici anni, articoli di critica letteraria e poesie su giornali locali ma ben presto anche su “Quadrivio” e “Il Meridiano di Roma”.

Conosce e frequenta Turi Vasile, Mario Spinella, Riccardo Marchese, Vann'Antò. Pubblica nel 1939 un primo saggio su Antonio Fogazzaro.

Dopo la laurea in lettere (1941) viene subito chiamato alle armi. Da militare in Piemonte stringe amicizia con Raf Vallone e con Rosario Assunto, in Sardegna conosce Giuseppe Miligi e Giuseppe Dessì, in Toscana incontra Riccardo Marchi.

Nel 1946 si trasferisce a Ferrara, dove si dedica intensamente all'attività politica ed entra in contatto con un gran numero di attivi intellettuali, tra i quali Vincenzo Cavallari, Bruno Cavallini, Mario Roffi, Florestano Vancini, Claudio Varese. In questo contesto hanno origine i primi studi intorno a società estense ed Ariosto. A Ferrara Piromalli conosce Vittoria Nassetti, con la quale si unisce in matrimonio nel gennaio 1950.

Conseguita nel 1956 la libera docenza universitaria in Letteratura italiana, Piromalli viene nominato addetto culturale presso l'Istituto Italiano di Cultura di Caracas (Venezuela), ove si trasferisce. Ma la vita che qui si svolge, basata su un vuoto cerimoniale, non lo soddisfa. Ben presto decide di ritornare in Italia, ove si dedica all'insegnamento presso l'Università di Urbino diretta da Carlo Bo; e presso l'Università di Bologna, a contatto con Francesco Flora e Raffaele Spongano.

Dal 1958 per molti anni Piromalli svolge attività di esaminatore nei concorsi a cattedre per le scuole superiori, mentre continua a condurre intense ricerche, a pubblicare saggi critici, a collaborare alle principali riviste di italianistica. In questi stessi anni sostiene con successo continue prove di concorso ed esami: consegue una seconda libera docenza (in Letteratura Italiana Moderna e Contemporanea, 1958), vince il concorso a Preside nelle scuole superiori (1960), a Provveditore agli Studi (1964), ad Ispettore Centrale del Ministero della Pubblica Istruzione (1966).

Nel 1970 si trasferisce a Roma per svolgere l’insegnamento universitario presso la nuova sede di Cassino e per dedicarsi ai nuovi incarichi ministeriali presso la Direzione Generale Istruzione Classica. Qui Piromalli svolge il suo ruolo di ispettore centrale riorganizzando l’ufficio di "Aggiornamento Insegnanti e Metodi" come una innovativa “cattedra” che opera per l’aggiornamento di presidi e docenti delle scuole superiori. Nel ruolo di “formatori” coinvolge intellettuali tra i più rappresentativi: come Mario Sansone, Giuseppe Petronio, Pier Paolo Pasolini, Ruggero Jacobbi, Gaspare Barbiellini Amidei, Ettore Mazzali, Bruno Maier, Giuliano Manacorda, Alberto Asor Rosa, e molti altri.

Dal 1976 al 1984 è professore ordinario di Lingua e Letteratura Italiana all'Università di Salerno; poi all'Università di Cassino, dove infine verrà nominato professore emerito. Nel 1994, mentre lavora all'Università, è colpito da un grave infarto, che supera a fatica. Malgrado le incerte condizioni di salute continua anche negli anni successivi ad operare intensamente negli studi, nell'attività poetica, nella organizzazione e divulgazione di cultura. Nel 1999 fonda la rivista trimestrale "Letteratura & Società", che dirige attivamente fino al giorno della scomparsa.

Il 7 giugno 2003 Piromalli si trova a Polistena, cittadina limitrofa al paese natale, per presentare Il viaggio, romanzo inedito di Fortunato Seminara appena pubblicato a sua cura. Un folto pubblico lo attende nella sala comunale, ma durante il percorso a piedi un nuovo infarto lo colpisce.
È sepolto nel "Recinto della memoria" del cimitero di Maropati accanto al narratore Fortunato Seminara e al poeta Rosario Belcaro.