Der Sohn des Dichters Friedrich von Heyden sollte auf Wunsch seiner Familie keine brotlose Kunst erlernen. Deshalb schlug er nach seinem Studium der Bergbaukunde in Breslau und Berlin zunächst den Berufsweg des Bergmanns ein. Im Jahre 1859 legte der künstlerisch ambitionierte Autodidakt sein Amt als Generalbevollmächtigter und Leiter der Bergwerke der Fürsten von Hohenlohe-Öhringen auf Ujest nieder und ging an die Kunstakademie nach Berlin. Mit seinem Kunststudium verwirklichte er sich seinen Lebenstraum. Zwischen 1861 und 1863 lebte und arbeitete Heyden in Paris. In dieser Zeit wurde er für die Darstellung der Schutzheiligen der Bergleute in der Katholischen Pfarrkirche St. Marien Dudweiler im Jahre 1863 mit der Goldenen Medaille der Pariser Kunstakademie ausgezeichnet.

August von Heyden war Mitglied der 1874 gegründeten Direktion des Märkischen Provinzial-Museum Berlin. Im Jahre 1882 erhielt er eine Professur an der Berliner Kunstakademie und gehörte seit 1890 dem Preußischen Staatsrat an. 1893 beendete Heyden seine Lehrtätigkeit in Berlin.

In seinen Dichtungen wählte Heyden vielfach bergmännische Themen. Bekannt sind auch seine Karikaturen, auf denen er seinen Freund Theodor Fontane darstellte. Er gestaltete auch den Vorhang der Oper in Berlin und die Ausmalung des Großen Saales im Gerichtsgebäude in Posen.