Norska, som också vann sjätte etappen av loppet i Lisieux, visade sig vara den starkaste av en breakaway grupp om 14 ryttare över scenens sista klättring.
Fransmannen Thomas Voeckler slutade en åttonde dag i gult, men medgav 27 sekunder till sina viktigaste rivaler.
Australiska Cadel Evans är hans närmaste utmanare - en minut 18 sekunder bakom med fyra steg kvar.
Manx sprinter Mark Cavendish satte i en annan solid skift, plocka upp en punkt vid den mellanliggande kontrollpunkten och behålla sin gröna tröja.
Team Sky är stark visar i frånvaro av lagledare Bradley Wiggins, som drabbades av en bruten nyckelben på steg sju, har också gjort det till en framgångsrik Tour för det enda brittiska laget i loppet.
Rigoberto Uran och Geraint Thomas har båda haft jersey för loppets bästa unga ryttare, medan Boasson Hagen växer fram som ett konsekvent hot i slutet av varje steg.
Den 24-årige spelade sin roll i en 14-stark breakaway som etablerade en fördel på mer än sju minuter över peloton som de klättrade kategori-två Col de Montgenevre.
Irländaren Nicolas Roche försökte förgäves leda en grupp på tre över klyftan när fältet klättrade över gränsen och upp till den italienska semesterorten Sestriere.
Men, med alla vinster omedelbart i riskzonen på en efterföljande 48 km nedstigning, den allmänna klassificering utmanare var nöjd med att rädda sin aggression för Pramartino - scenens slutliga uppstigning.
När Spaniard Ruben Perez Moreno hade brutit sig loss från fältet nådde han Sestriere med en tydlig ledning och körde solo utför i ett djärvt försök att vinna från fronten.
Med 20 km kvar var den ensamme ledarens ledning på över en minut fortfarande intakt men han absorberades tillbaka in i jaktpaketet när de klättrade för sista gången.
Franska mästare Sylvain Chavanel tog initialt fart men han kunde inte skaka Boasson Hagen som drev iväg innan nervlöst navigera de slingrande nedförsbacke vägar till Pinerolo för sin seger.
"Om jag hade tagit färre risker, skulle jag ha slutat med Contador, Evans och Schlecks
Tillbaka i fält testade Alberto Contador Andy Schleck och Voeckler med en explosion av acceleration.
Men nedstigningen visade sig vara mer lönsam för spanjoren som Voeckler förlorade avgörande tid kör bred på hörnet när han kämpade för att hålla sig i nedförsbacke takt.
Contador, en trefaldig vinnare, och hans landsman Samuel Sanchez såg ut som om de kunde göra intrång i resten av sina rivaler som de pressade i de sista kilometerna.
Men Andy Schleck, som hade sett nervös ut i vått väder på väg ner till La Rochette på tisdagen, höll sig bror Frank och Evans ihärdigt till svansen för att spela in samtidigt.
Contador bekräftade att efter att ha fastnat i en hög på den första etappen och lidit en knäskada tidigare i loppet, han var tvungen att ta några risker i ett försök att vinna en fjärde Tour de France.
"Det var en mycket farlig nedstigning", sade han.
"Jag var utanför fronten, jag såg att jag kunde attackera och det viktiga är att dra tillbaka tiden varje dag."
Och Voeckler avslöjade att Contadors tillvägagångssätt åtminstone var en partiell framgång och övertygade honom om att rida onödigt aggressivt i slutskedet.
"Det är synd, eftersom jag såg att Contador, Evans och Schlecks slutade tillsammans", reflekterade Voeckler.
"Om jag hade tagit färre risker, hade jag slutat med dem."
STEG 17 RESULTAT
1 Edvald Boasson Hagen (Nor/Team Sky) 4 timmar 18mins 00seks
2 Bauke Mollema (Ned/Rabobank) kl. 0.40
3 Sandy Casar (Fra/FDJ) kl. 0.50
4 Julien El Fares (Fra/Cofidis) samtidigt
5 Sylvain Chavanel (Fra/Quickstep)
6 Dmitriy Fofonov (Kaz/Astana) kl. 1:10
7 Maciej Paterski (Pol/Liquigas)
8 Dmitriy Muravyev (Kaz/RadioShack)
9 Jonathan Hivert (Fra/Saur-Sojasun) kl. 1:15
10 Borut Bozic (Slo/Vacansoleil) vid 2:20
ÖVERGRIPANDE STANDELSER
1. Vad är det för fel på dig? Thomas Voeckler (Frankrike/Europar) 73 timmar 24 minuter 34 sekunder
2 ) och 2......................................................................................................... Cadel Evans (Australien/BMC Racing) +1,18
3. Vad är det som händer?  Frank Schleck (Luxemburg / Leopard) +1:22
Fyra. Andy Schleck (Luxemburg / Leopard) +2:36
För att uppnå detta mål har kommissionen beslutat att inleda ett förfarande enligt artikel 108.2 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt (nedan kallat EUF-fördraget). Samuel Sanchez (Spanien / Euskaltel) +2:59
6. Vad är det som händer? Alberto Contador (Spanien / Saxo Bank) +3:15
7. Vad är det som händer? Damiano Cunego (Italien / Lampre) +3:34
8. Vad är det som händer?  Ivan Basso (Italien / Liquigas) +3:49
9. Utövande av delegeringen av befogenhet Tom Danielson (USA / Garmin) +6:04
- Tio. - Vad är det för fel på dig? Rigoberto Uran (Colombia / Team Sky) +7:36
Team Sky's Edvald Boasson Hagen säkrade sin andra etapp seger i Tour de France med seger i Pinerolo.