Fils d'un percepteur et frère ainé du peintre Augustin Feyen-Perrin, Eugène entre à l'École des beaux-arts de Paris dans l'atelier de Paul Delaroche. Après avoir pratiqué la photographie avec son frère, il revient à la peinture. Il expose au Salon de 1841 à 1882, où il obtient des médailles en 1866 et 1880. Il est décoré de la Légion d'honneur en 1881.
Eugène Feyen s'installe en été à Cancale et y passe plusieurs mois par an à peindre des vues de la récolte des huitres et de la baie du Mont-Saint-Michel. Ses tableaux naturalistes sont appréciés en France et à l'étranger. Sa copie de La Joconde remplace temporairement l'œuvre volée en 1913 au musée du Louvre à Paris.
Il repose dans la même tombe que son frère à Paris au cimetière de Montmartre (18e division). Il est l'auteur du médaillon sculpté représentant son profil ornant leur pierre tombale.
Collections publiques
Quimper, musée départemental breton : dessins.