Родился 13 (1 по ст. ст.) июня 1900 в с. Алеево Шацкого у. Тамбовской губ. (ныне Чучковский р-н Рязанской обл.) в крестьянской семье. Родители - Трофим Федорович и Татьяна Петровна - воспитывали шестерых детей. Митрофан Трофимович получил начальное образование. В 1920-х гг. женился, до войны в браке родилось пятеро детей. Семья Питениных одной из первых всупила в колхоз «Путь Ильича», организованный в селе. Митрофан Трофимович работал объездчиком полей.

В июне 1941 г. Чучковским РВК призван в Красную Армию. На фронтах Великой Отечественной войны с октября 1941 г. Воевал на Западном и 3-м Белорусском фронтах. В одном из боев за Москву второй номер станкового пулемета Питенин был ранен, но не покинул поле боя. Из госпиталя направлен на курсы саперов, получил военную специальность, азы которой изучил еще до ранения. В 1942-1943 гг. 31-я армия участвовала в Московской битве, Ржевско-Сычевской, Ржевско-Вяземской и Смоленской наступательных операциях. Сапер 1134-го стр. полка (338-я стр. дивизия, 31-я армия, Западный фронт) освобождал города и села Калужской, Смоленской областей и Белоруссии.

В ноябре 1943 г. в районе д. Пущаны (Дубровинский р-н Витебской обл., Белоруссия) в составе группы саперов проделал проход в проволочных заграждениях и лично обезвредил свыше 100 противотанковых мин, а затем провел строевые подразделения в расположение противника. Во время боя уничтожил около 10 гитлеровцев. 23 ноября 1943 г. награжден орденом Славы 3-й степ.

Из наградного листа: «В бою с немецко-фашистскими захватчиками в районе д. Пущаны Витебской обл. ефрейтор Питенин проявил себя бесстрашным и умелым сапером. Под сильным ружейно-пулеметным и артиллерийским огнем противника тов. Питенин проделал проход в минном и проволочном заграждениях врага, обеспечив тем самым продвижение 3-го стр. батальона. Достоин награждения орденом Славы 3-й степ.».

В ночь на 6 февраля 1944 г. в районе д. Рублево (Лиозненский р-н Витебской обл.) во главе группы саперов, сделав проход через несколько рядов колючей проволоки и разминировав подходы к позициям противника, проник в его расположение. Прикрывая отход товарищей, уничтожил 5 немецких солдат. 18 апреля 1944 г. награжден орденом Славы 2-й степ.

В письме к девятилетнему сыну Федору Питенин писал: «Твой папка стал кавалером двух орденов Славы. Я добьюсь третьего ордена, стану полным кавалером, чтобы ты, Федя, гордился нашей фамилией и чтобы по всему селу мы, Питенины, служили примером». В апреле 1944 г. Западный фронт был разделен на 2-й и 3-й Белорусские фронты, 31-я армия воевала в составе 3-го Белорусского фронта.

23 июня 1944 г. в районе д. Стар Питенин, возглавляя группу саперов, участвовал в разминировании укрепленной полосы противника. На группу вышел вражеский диверсионный отряд, во время боя с которым Митрофан Трофимович захватил пулемет и огнем из него уничтожил свыше 10 солдат и офицеров противника. 22 июля 1944 г. подписан указ о награждении его орденом Славы 1-й степ. 3 августа 1944 г. в бою под г. Лиозно (Витебская обл., Белоруссия) Митрофан Трофимович был смертельно ранен и доставлен в медсанбат. В ночь на 4 августа он умер. Похоронен на военном кладбище у д. Стар Добромыслянского сельского Совета Лиозненского р-на Витебской обл., могила № 32.

Вскоре после гибели героя армейская газета «Уничтожим врага» напечатала подборку статей под названием «Ефрейтор Митрофан Питенин – наш первый кавалер трех орденов Славы. Служи Родине, как Питенин!».

На родине героя в с. Алеево одна из улиц названа его именем. На стеле, установленной на главной площади пгт Чучково, высечено его имя.