Воспитывался в Морском кадетском корпусе, откуда 6 августа 1852 г. выпущен мичманом в 31-й флотский экипаж.
С Черноморским флотом участвовал в кампаниях на Кавказском берегу 1852—1854 гг. С 31-м флотским экипажем, вошедшим в состав сводного стрелкового батальона, участвовал в обороне Севастополя, находясь на Малаховом кургане, где был контужен. За отличия при обороне Севастополя награждён орденами св. Анны 3-й степени с мечами (1854 г.) и св. Владимира 4-й степени с мечами (1855 г.).
В 1856 г. переведён в лейб-гвардии Финляндский резервный полк поручиком, а через два года в лейб-гвардии Царскосельский стрелковый батальон. В 1861 г. переведён в Житомирский пехотный полк майором и назначен состоять при главнокомандующем Кавказской армией. За отличия в делах против горцев в 1864 г. награждён золотой саблей с надписью «За храбрость». В 1865 г. назначен командующим 20-м стрелковым батальоном, а в 1867 г. произведён в полковники и назначен командиром 80-го пехотного Кабардинского полка. 22 сентября 1871 г. пожалован флигель-адъютантом; назначен в распоряжение главнокомандующего Кавказской армией великого князя Михаила Николаевича и участвовал в подавлении восстания в Терской области.
6 апреля 1873 г. Батьянов получил запоздалую награду за Севастопольскую оборону — орден св. Георгия 4-й степени:
16 мая 1877 г. произведён в генерал-майоры и 26 декабря того же года зачислен в Свиту его величества. В 1878 г. назначен командиром 2-й бригады 1-й гренадерской дивизии; в следующем году был удостоен ордена св. Станислава 1-й степени с мечами и в 1880 г. получил орден св. Анны 1-й степени. С 1881 по 1886 г. командовал 3-й стрелковой бригадой. Произведённый в генерал-лейтенанты последовательно командовал 13-й и 23-й пехотными дивизиями; в 1883 г. награждён орденом св. Владимира 2-й степени.
С 1893 по 1896 г. командовал 12-м армейским корпусом (в Киевском военном округе). На этом посту Батьянов обратил большое внимание на боевую подготовку войск, учитывая введение в вооружение армии нового скоростр. оружия и проводя в жизнь принцип рационального обучения современного солдата. Применение к местности, движение под огнём тонкими строями, большое уважение к огню, проводимые Батьяновым в обучении корпуса, встретили неодобрение со стороны командующего войсками округа, генерала Драгомирова. Батьянов принужден был выйти в запас. Но менее чем через год он получил 16-й армейский корпус, расположенный в другом округе, где и продолжал проведение в жизнь своих взглядов на обучение войск. Стремясь поднять подчиненный ему командный состав, Батьянов требовал щадить самолюбие подчиненного, авторитет начальника предписывал поддерживать справедливостью и уважением к закону.
В 1903 г., будучи генералом от инфантерии, назначен членом Военного совета. Во время русско-японской войны 1904—1905 гг. командовал 3-й Маньчжурской армией, а по заключении мира вновь вернулся в Военный совет.
Вышел в отставку 1 января 1911 г. В мае 1911 г. был назначен почетным опекуном Опекунского совета по Петроградскому присутствию. Умер в Петрограде 5 декабря 1916 г. Похоронен в Александро-Невской лавре.
Батьянов помещал на страницах разных периодических изданий целый ряд статей по самым разнообразным вопросам. Особого внимания заслуживают статьи в «Русском инвалиде» за 1900 г.: «Конная пехота», «О поднятии стрелкового дела», «Об охране артиллерии на поле сражения», «Несколько слов об офицерских чинах», «О войсковых учебниках», «Об учебных командах» и многие другие. Некоторые приказы Батьянова по корпусу изданы отдельной книгой.
