เริ่มเข้าศึกษาชั้นประถมศึกษาปีที่ ๑ ที่โรงเรียนวัดโคกก่อง ในสมัยนั้นถือเอาศาลาการเปรียญของทางวัดป็นสถานที่เรียนหนังสือ จนจบชั้นประถมศึกษาปีที่ ๔ ซึ่งเป็นชั้นสูงสุดในสมัยนั้น พอจบการศึกษาแล้ว ท่านก็ได้ช่วยเหลือโยมบิดา-โยมมารดาทำนาทำไร่

     จนกระทั่งเมื่อปี พ.ศ. ๒๕๐๑ อายุครบ ๒๑ ปีบริบูรณ์ ท่านได้เข้ารับการเกณฑ์ทหาร และได้รับคัดเลือกเข้าประจำการเป็นทหารบก โดยไปประจำการอยู่ที่จังหวัดอุดรธานี สังกัดเหล่าทหารราบกองบังคับการกรมผสมที่ ๑๓ แผนกพลาธิการ ได้เลขหมายที่ ทบ. ๒๕๐๑ สน. ๑๓๒ ต่อมาท่านได้ย้ายตามผู้บังคับบัญชาเข้าไปอยู่กระทรวงกลาโหม ในฐานะทหารประจำตัวผู้บังคับบัญชา อยู่ได้เป็นเวลา ๑ ปี ๖ เดือน ท่านจึงปลดประจำการ รวมระยะเวลาที่ท่านเป็นทหารรับใช้ประเทศชาติบ้านเมือง เป็นเวลา ๒ ปี ๖ เดือน

     ครั้นหลังจากที่ปลดประจำการจากทหารเกณฑ์แล้ว ท่านได้กลับมายังบ้านเกิดเพื่อช่วยเหลือโยมบิดา-โยมมารดาทำนาทำไร่เช่นเดิม ตามประสาของชาวบ้านทั่วไป ซึ่งในภาคอีสานนั้นส่วนใหญ่ชาวบ้านมีอาชีพเป็นเกษตรกร ทำนาทำไร่ ทำสวน ปลูกพืชผัก เลี้ยงสัตว์ เป็นต้น

     เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๐๔ ท่านได้เข้าพิธีอุปสมบทเป็นพระภิกษุในทางพระพุทธศาสนา ฝ่ายมหานิกาย ณ พัทธสีมาวัดกุดไผท ตำบลดงชน อำเภอเมือง จังหวัดสกลนคร โดยมี พระครูสังวราภิบาล (หลวงปู่ปาน คุตฺตสติ) วัดกุดไผท เป็นพระอุปัชฌาย์, พระอธิการไข วัดกุดแข้ เป็นพระกรรมวาจาจารย์ และ พระอธิการสี วัดหนองมะเกลือ เป็นพระอนุสาวนาจารย์ ได้รับนามฉายาว่า “ธมฺมวโร” แปลว่า “ผู้มีธรรมอันประเสริฐ”

     ภายหลังจากอุปสมบทแล้ว ท่านได้กลับมาพำนักจำพรรษาอยูที่วัดบ้านโคกก่อง ตำบลม่วงลาย อำภอเมือง จังหวัดสกลนคร ซึ่งเป็นวัดบ้านเกิดของท่าน โดยท่านได้อยู่ศึกษาพระปริยัติธรรม ศึกษาวิชากระทู้ธรรม วิชาพุทธประวัติ วิชาธรรมวิภาค และวิชาวินัย เป็นต้น จนกระทั่งสามารถสอบไล่ได้นักธรรมชั้นโท รวมทั้ง หัดท่องบ่นบทสวดมนต์เจ็ดตำนาน สิบสองตำนานไปด้วย

     ต่อมาพระครูสังฆพิชิต ซึ่งเป็นหลวงลุงของท่าน เป็นเจ้าอาวาสอยู่ที่วัดป่าชัยวัน ตำบลเมืองเก่า (ปัจจุบันเป็นตำบลในเมือง) อำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น ได้มาเยี่ยมเยียนญาติพี่น้องทางบ้านโคกก่อง จึงได้ชักชวนหลวงพ่อประนอมไปจำพรรษาด้วย ท่านจึงได้เดินทางไปอยู่กับหลวงลุง ที่วัดป่าชัยวัน ครั้นต่อมาหลวงลุงของท่านเห็นว่า หากอยู่เป็นพระภิกษุต่างสังวาสกัน การทำสังฆกรรมและการประกอบศาสนกิจต่างๆ ร่วมกันจะลำบาก เลยให้ท่านได้ญัตติเป็นพระธรรมยุต โดยท่านก็ตกลงไม่ขัดข้องแต่ประการใด

     เมื่อวันที่ ๔ กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๐๖ ท่านได้ญัตติเป็นพระภิกษุฝ่ายธรรมยุติกนิกาย ณ พัทธสีมาวัดศรีจันทร์ (พระอารามหลวง) ตำบลในเมือง อำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น โดยมี พระเทพบัณฑิต (มหาอินทร์ ถิรเสวี สินโพธิ์ ป.ธ.๕) เมื่อครั้งดำรงสมณศักดิ์ที่ พระพิศาลสารคุณ วัดศรีจันทร์ เป็นพระอุปัชฌาย์, พระครูศรีธรรมลังการ เป็นพระกรรมวาจาจารย์ และ พระมหาศรี เป็นพระอนุสาวนาจารย์ ได้รับนามฉายาว่า “วิริโย” อันมีความหมายเป็นมงคลว่า “ผู้มีความเพียร”

     ภายหลังจากญัตติแล้ว ท่านก็กลับมาอยู่ที่วัดป่าชัยวัน กับหลวงลุงของท่าน เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๐๘ พระครูสังฆพิชิต ได้ถึงแก่มรณภาพ ครั้นเสร็จจากการถวายเพลิงศพหลวงลุงแล้ว หลวงพ่อประนอม วิริโย ท่านก็ได้เดินทางกลับมาอยู่ที่บ้านคือจังหวัดสกลนคร โดยไปพักจำพรรษาอยู่กับ หลวงปู่อุ่น กลฺยาณธมฺโม วัดป่าวิสุทธิธรรม บ้านโคก ตำบลตองโขบ อำเภอโคกศรีสุพรรณ จังหวัดสกลนคร อยู่ได้ ๑ พรรษา ท่านก็กราบลาหลวงปู่อุ่น เข้ามาจำพรรษาอยู่ที่วัดป่ากกส้มโฮง ตำบลธาตุเชิงชุม อำเภอเมือง จังหวัดสกลนคร

     กระทั่งปี พ.ศ. ๒๕๑๐ ท่านจึงได้ย้ายเข้ามาพำนักจำพรรษาอยู่ ณ วัดศรีโพนเมือง อำเภอเมือง จังหวัดสกลนคร อยู่กับ ท่านเจ้าคุณพระเทพสุเมธี (ไพบูลย์ อภิวณฺโณ) ช่วยท่านพัฒนาวัดวาอาราม สอนสั่งพระภิกษุ สามเณร อบรมศีลธรรมแก่ฆราวาสญาติโยมที่มาจำศีลภาวนาที่วัด หากในคราใดที่หลวงพ่อประนอม ว่างจากกิจธุระทางวัดศรีโพนเมืองแล้ว ท่านก็จะไปกราบพ่อแม่ครูบาอาจารย์ตามวัดต่างๆ หรือไปพำนักเพื่อปฏิบัติธรรม ขอรับข้ออรรถข้อธรรมจากพ่อแม่ครูบาอาจารย์เหล่านั้น อาทิเช่น หลวงปู่ฝั้น อาจาโร วัดป่าอุดมสมพร อำเภอพรรณานิคม จังหวัดสกลนคร, หลวงปู่สิม พุทธาจาโร วัดสันติสังฆาราม อำเภอพรรณานิคม จังหวัดสกลนคร, หลวงปู่วัน อุตฺตโม วัดถ้ำอภัยดำรงธรรม (วัดถ้ำพวง) อำเภอส่องดาว จังหวัดสกลนคร, หลวงปู่เมตตาหลวง (หลวงปู่สิงห์ สุนฺทโร) วัดเทพพิทักษ์ปุณณาราม (วัดพระขาว) อำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา และ หลวงพ่อแบน ธนากโร วัดดอยธรรมเจดีย์ อำเภอโคกศรีสุพรรณ จังหวัดสกลนคร เป็นต้น

     ภายหลังจากที่ท่านเจ้าคุณพระเทพสุเมธี (ไพบูลย์ อภิวณฺโณ) ได้ถึงแก่มรณภาพลง และพระราชทานเพลิงศพเรียบร้อยแล้ว หลวงพ่อประนอม วิริโย ท่านก็ได้รับแต่งตั้งให้เป็นเจ้าอาวาส บริหารดูแลจัดการวัดศรีโพนเมืองสืบต่อจากท่านเจ้าคุณพระเทพสุเมธี (ไพบูลย์ อภิวณฺโณ) โดยมีการบูรณะศาลาการเปรียญใหม่ ทำกำแพงล้อมวัด บูรณะอุโบสถ ๒ ชั้นทรงไทย ปรับปรุงบูรณะกุฏิเก่า หากหลังไหนใช้การไม่ได้แล้ว ท่านก็รื้อทำใหม่ รวมทั้งได้สร้างกุฏิอนุสรณ์ ๑๐๐ ปี วัดศรีโพนเมือง สร้างตึกศึกษาพระปริยัติธรรม เป็นต้น