Né dans une famille de tailleurs de pierre, Malfray commence sa formation à l'École des Beaux-Arts d'Orléans. En 1904, il vient à Paris et entre à l'École des Beaux-Arts en 1909. Il participe à la Première Guerre mondiale au cours de laquelle il est gazé à plusieurs reprises. En 1920, il obtient le second prix de Rome et le prix Blumenthal. Il reçoit des commandes de monuments dans sa région d'origine. À Orléans, en particulier, la ville lui confie l'érection, en 1923, du Monument aux morts qui déchaîne une longue polémique et une campagne de presse hostile à l'artiste. Après des années d'épreuve, il succède en 1931 à Maillol comme professeur à l'académie Ranson.
L'ensemble des œuvres acquises, surtout composé de dessins, dont quelques uns sont préparatoires à des compositions sculptées, complète le fonds Malfray déjà existant. Ces études montrent les différents axes de recherche de l'artiste : la guerre à laquelle il a participé directement, la commande monumentale, l'étude de la danse, la création de vitraux. Elles révèlent, au-delà des influences reçues de Gargallot et du cubisme, de Maillol et Bourdelle, une écriture très personnelle, expressionniste, souple et mouvementée et, parfois, plus sereine et classique.