殷孝祖，陈郡长平人。他的曾祖父殷羡是晋朝的光禄勋。他的祖父和父亲都没有做大官。
殷孝祖小时不规矩，喜欢喝酒搞女人，但也有气魄才干。文帝元嘉末年，殷孝祖当奉朝请和员外散骑侍郎。世祖因为他有军事才能，便用他当奋武将军，济北太守，接着又到中央当积射将军。大明初年，北魏人侵略青州，孝武帝派殷孝祖北上增援，接受青州刺史颜师伯的指挥，多次和敌人交锋，常常大败敌人，此事可参见《颜师伯传》。凯旋后被授予太子旅贲中郎将，另加龙骧将军。竟陵王刘诞占据广陵造反，殷孝祖在沈庆之的指挥下进攻刘诞，又有战功，便荣升西陽王刘子尚的抚军，宁朔将军、南济陰太守。又出外当盱眙太守，将军还是照旧。又回到京城当虎贲中郎将军，仍兼任宁朔将军，陽平东平二郡太守，又转官济南、南郡太守，将军还是照旧。
前废帝景和元年(465)，殷孝祖以宁朔将军都督兖州诸军事、兖州刺史。明帝刚即位，藩镇同时反叛中央，孝祖的外甥司徒参军颍川葛僧韶，提议自己带朝廷命令征调孝祖到朝廷，明帝便派遣僧韶去。当时徐州刺史薛安都派薛索儿等人占据河流渡口，僧韶从小路抵达兖州，游说殷孝祖说：“景和帝狠毒疯狂，自古以来从未有过，朝廷和民间都感到危险万分，人们一性一命几乎保不住。当今皇上天生贤德，神武超人，在不到一个时辰的时间里，便消灭了这昏君，重新缔造天地，这也不用多说。国家危急，应该立成年的人做国君。公卿大臣们都没有反对意见，和平之时指日可待。但是一些小人相互煽动，制造邪恶的陰谋，贪图立小孩做皇帝从中谋利，怀着不可告人的目的。假使老天保佑坏人，小人们的打算得逞，那么一定会导致国君年幼无知社会混乱，小人掌权，战争政变不断发生，人们怎么会有容身之地？舅父大人自小一便有建功立业的大志，成年后又因英勇慷慨著名。如果您能控制河济一带的勇士，回来拥护朝廷，不仅仅会拯救朝廷消除祸乱，而且会名垂史册，流芳百世。”殷孝祖又详细地探听朝廷消息，僧韶则反复地回答晓喻，并且说朝廷兵马强壮，武器锋利，皇上希望委托他当平叛先锋的重托。殷孝祖便当天离开妻子儿女，率领文武人员二千人随僧韶回到京城。
当时全国同时反叛，朝廷只占丹陽一郡，而其中的永世县不久又叛变，义兴的叛军快到延陵时，朝中人心非常忧虑害怕，都想逃跑。殷孝祖忽然来了，有不少人马，而且都是南方的壮士，这才人心安定。朝廷给他加官冠军将军，假节、都督前锋诸军事，派他到虎槛，抵挡南方叛军。武器库中先有些诸葛亮时留下的竹制筒装的铠甲式帽子，这种帽子即使二十五号的石箭也射不进，明帝把它们都赐给殷孝祖。
殷孝祖为他的忠诚勇毅自豪无比，对将领们颐指气使，中央军队中有些人的父子兄弟在南方叛军中，殷孝祖都想搞清楚，于是人心愤怒，没有谁想为他出力。此时朝廷升他使持节、都督兖州青冀幽四州诸军事、抚军将军的官，刺史还照旧。当时叛军占据赭圻，殷孝祖将进攻那里。他先和大帅王玄谟告别时，曾经非常悲痛，众人无不惊异。泰始二年(466)三月三日，殷军和敌人交战，孝祖一直用战鼓将军徽号跟在身边，先前将士们便议论说：“殷统军可以说是必死的将军，今日与敌人交战，竟用官位仪盖显示自己，如果敌人有十人一齐向他射去，想不死，能吗？”当天，在战斗中被敌人射死，时年五十二岁。他死后被追认为散骑常侍、征北行参军，持节、都督照旧。追封秭归县侯，享有一千户租税。泰始四年(468)，又改追封他为建安县侯，谥号为忠侯。殷孝祖的儿子都被薛安都杀死，朝廷用他的堂兄的儿子慧达继承。齐国建国，殷慧达的封爵被取消。