Paul Sandegren wurde am 27. August 1887 in Madura (heute Madurai) in Indien als Sohn von Missionar Carl Jacob Sandegren geboren. Seine Geschwister Karl, Hermann, Johannes und Ebba waren später ebenfalls in der Mission tätig.

Er studierte von 1906 bis 1913 Theologie in Uppsala, wurde im Dezember 1910 Kandidat der Philosophie, im September 1913 Kandidat der Theologie und empfing am 21. Dezember 1913 die Predigerweihe.

Am 16. April 1914 wurde er nach Indien abgeordnet. Er widmete sich in England der Erlernung der englischen Sprache und reiste im April 1915 nach Indien ab. Dort lernte er zunächst die Sprache Tamil und wurde 1916 nach Tranquebar (heute Tharangambadi) versetzt. Später war er dann in Shiyali (heute Sirkazhi), Madura, Virudupati (heute Virudhunagar), Pereijur, Tiruchuli und Kamuti tätig.

Er kehrte im März 1923 nach Schweden zurück. Am 1. Mai 1924 schied er aus dem Missionsdienst aus und trat in den schwedischen Pfarrdienst in Stockholm. Er kehrte aber noch einmal nach Indien zurück und wirkte von 1947 bis 1949 in Coimbatore.

Auch im Ruhestand betrieb er noch von 1953 bis 1963 Evangelisationsarbeit in Pudukottai und Pattukottai, wo er am 30. Juli 1972 verstarb.