生于美国俄亥俄州，卒于同地。1914年入威顿堡学院。1920年毕业于威斯理安大学后，又到波士顿学习声乐。1923年8月偕夫人范敏德一起来华，前后在华28年。曾在燕京大学音乐系教和声、乐理、合唱、西方音乐史等课程。1929～1940年，两度任燕京大学音乐系主任。1927年燕京合唱团成立，范天祥任指挥，曾演唱清唱剧《弥赛亚》。1935年，北平14个学校在太和殿举办“联合大合唱”，范天祥任总指挥。1937年，燕京大学合唱团被南京国民政府邀请到南京演唱。范天祥还潜心研究中国音乐，在返美进修时写就了题为《中国曲调复音处理的可行性》的硕士论文和题为《音乐在中国文化之特点与功能》的博士论文。他还热衷于收集中国乐器、书画等文物。1947年负责燕京大学宗教学院，并任燕京大学教务长，同时还担任音乐系的课程。曾与燕大宗教学院院长赵紫宸编写《团契圣歌集》（1931），开始了圣歌中国化的初步尝试。从1931年起，由中华基督教会、中华圣公会等中国六大基督教宗派组成“联合圣歌编辑委员会”。刘延芳、范天祥、杨荫浏等人经5年努力，在1936年出版了圣歌集《普天颂赞》。其中，经范天祥改编或配和声的曲调有47首，如《圣诞歌》《新天地歌》等。范天祥夫妇于1951年离华返美，此后一直活跃在宗教音乐界，先后在田纳西州和俄亥俄州主持宗教音乐行政及教育。1963～1965年还到香港协助中文圣诗的编订工作，并访问过台湾东海大学。他在美国经常到各地讲学，介绍中国乐器和中国音乐。