Иоанн Богомолов родился 13 ноября 1860 года в Пермской губернии в семье священнослужителя. Окончил Камышловское низшее городское училище.
С 1879 года, на протяжении десяти лет, Иоанн служил учителем народных училищ.
В 1889 (или 1894) году он перешёл в духовное ведомство — после окончания духовной семинарии Богомолов получил назначение на службу в Екатеринбургскую епархию. Был диаконом екатеринбургской Свято-Троицкой церкви и священником Беляковского прихода Камышловского уезда Екатеринбургской епархии.И. И. Богомолов (ок. 1913)В 1894 году Богомолов был «рукоположен во иерея» и переведён священником в село Буткинское Шадринского уезда Пермской губернии, а также назначен противораскольническим миссионером. Был законоучителем (преподавателем богословия) в различных школах, а также избирался духовником и депутатом епархиальных съездов от духовенства округа.
В 1899 году Иоанн Иоаннович был настоятелем церкви Пресвятой Троицы на Ревдинском заводе (ныне — Ревда в Свердловской области).
На губернском избирательном собрании 20 октября 1912 года сельский священник Богомолов был выборщиком от съезда землевладельцев Камышловского уезда. Был избран в Государственную Думу Российской империи четвёртого созыва от общего состава выборщиков Пермского губернского избирательного собрания.
В IV Думе Иоанн Богомолов вошел во фракцию правых.
Он работал в составе четырёх думских комиссий: по вероисповедным вопросам, по старообрядческим вопросам, бюджетной и земельной.
С парламентской трибуны не выступал ни разу.Судьба Иоанна Иоанновича Богомолова в последумский период не прослежена. .