До отъезда за границу выполнял поручения знаменитого коллекционера Павла Третьякова. В 1860–1865 гг. провёл в путешествиях по Западной Европе. Посетил Вену, Париж, Дрезден, Антверпен. Брюссель и Дюссельдорф, затем Италию, где провел два года, живя преимущественно в Риме.
В 1866 г. Трутнев начал работать учителем рисования и каллиграфии в Витебской мужской гимназии. В том же году получил приглашение попечителя Вильнюсского учебного округа Ивана Корнилова организовать в Вильнюсе школу рисования с тем, чтобы местное искусство «отлилось в русские формы». С 1866 г. он преподавал в Вильнюсе чистописание, рисование и черчение в прогимназии, реальном училище, гимназии, на бесплатных классах технического рисования и черчения для ремесленников, руководил школой рисования.
Главная заслуга Трутнева — основанная и руководимая им Вильнюсская школа рисования (располагалась в здании закрытого университета). Она стала основным художественным учебным заведением Литвы второй половины XIX – начала XX вв. и заново после перерыва в три десятилетия, прошедших после закрытия Вильнюсского университета в 1832 г., положила начало профессиональному художественному обучению в крае. В 1881 г. за работу в школе и за присылаемые на конкурсы в Академию художеств выдающиеся рисунки её учащихся Трутнев был удостоен звания почётного вольного общника. В 1904 г. Вильнюсская рисовальная школа была признана лучшей в России.
Трутнев был последовательным сторонником академизма в живописи и ученикам прививал те же принципы, на которых основывалось и творчество передвижников. В школу принимали без различия национальностей, сословий, вероисповеданий, а атмосфера в школе отличалась демократичностью. Более 50 учеников этой школы поступило в петербургскую Академию художеств, другие — в высшую школу технического рисования барона Штиглица, в московское Строгановское училище, в Берлинскую, Мюнхенскую и Парижскую академии. Начальную подготовку в школе получили художники разных стилей и ориентаций, оставившие заметный след в истории искусства Литвы, Беларуси, Польши и Франции. Среди них – Антанас Жмуйдзинавичюс, Юозас Зикарас, Жак Липшиц, Хаим Сутин и многие другие.
Иван Трутнев был постоянным участником выставок, проводимых художниками-передвижниками и петербургской Академией художеств. В 1868 г. за картины, написанные в Вильнюсе, совет Академии художеств удостоил его звания академика. В Вильнюсе Трутнев писал виды города и окрестностей, жанровые полотна на местные темы (напр., «Литовская корчма», «Толкучий рынок в Вильне», «Казимировская ярмарка»), сцены еврейской жизни, картины церковно-исторического содержания и официозные сцены («Визит Александра II в Музее древностей в Вильне»), официальные академические портреты высших чиновников, портреты близких ему людей. Им были выполнены почти все царские портреты для учебных заведений и учреждений Вильнюса. Значительно наследие его графических работ. Трутнев совместно с В.Грязновым и академиком М.Чижовым разработал проект памятника Михаилу Муравьёву в Вильнюсе, заложенного в 1897 г.
Особой областью творчества Трутнева была иконопись. Им написано более 20 иконостасов, значительное количество икон для церквей в Вильнюсе, Каунасе, Минске, Гродно, Чернигове, Хелме (3 иконостаса), Люблине (2 иконостаса), в варшавской тюрьме. Несколько икон и иконостасов работы Трутнева находилось в Вильнюсской церкви Свято-Духова монастыря, часовнях 1-й гимназии, женского Мариинского училища, в церкви Лукишкской тюрьмы (строилась в 1901–1904 гг.). Крупная его работа – 73 иконы в иконостасе вильнюсского Пречистенского собора, старостой которого он был свыше двадцати лет. Среди этих икон «академического стиля» – святая Евфросиния Полоцкая, святой Александр Невский и другие святые, имевшие отношение к литовско-белорусским землям.
Трутнев также был одним из организаторов и членов правления вильнюсского Художественного кружка (основан в 1901 г.), устраивал выставки работ своих учеников, был членом благотворительного общества «Доброхотная копейка», Общества ревнителей русского исторического просвещения в память императора Александра III. Он имел много наград, в том числе пожалованный ему в 1896 г. золотой с бриллиантами перстень с изображением императора Николая II. Вильнюсское Свято-Духовское братство избрало его своим пожизненным членом. Он умер на 85 году жизни и похоронен на Ефросиниевском кладбище в Вильнюсе.