Способности к рисованию проявились у мальчика еще в раннем детстве. Отец поддержал сына и отправил его в школу при Ростовском Музее Церковных древностей. В этом музее Петровичев проработает с 1890 по 1892 год. Именно тогда и определится основное занятие жизни художника. В период работы в музее Петровичев получает необходимые начальные навыки художественного мастерства. В это время он знакомится с В.В. Верещагиным. По его совету начинающий художник отправляется в Москву, чтобы продолжить образование. 

В 1892 году Петровичев поступает в Московское училище живописи, ваяния и зодчества. Он учится под руководством В.А. Серова и И.И. Левитана. Левитан оказал значительное влияние на формирование мировоззрения юноши, на его творческую манеру. Когда в 1900 году Левитана не стало, новым руководителем Петровичева стал Серов. 

Петровичев окончил училище в 1903 году. По окончании этого учебного заведения он получил звание «классного художника» и большую серебряную медаль. 

Петр Иванович известен, прежде всего, как мастер интимного пейзажа. Однако, не меньшее место в его творчестве занимает архитектурный пейзаж и интерьеры памятников архитектуры
Пейзажи, созданные Петровичевым, отличает особая материальность, плотность красочного слоя, иногда исполненного с помощью мастихина. Замечено, что творчество русских живописцев, имевших в детстве отношение к иконописи, является оптимистичным по настроению, исходящему от их полотен. Таковы и лучшие работы Петровичева — художника, творившего во славу русской страны и искусства. 

Одной из особенностей искусства Петровичева было органическое соединение традиционности и новаторства. Его нельзя оторвать от русской традиции, национальной линии развития пейзажа — он плоть от плоти ее. И Петровичев — первооткрыватель, новатор в своем методе работы, в технике живописного мастерства, всегда открытой зрителю и наряду с особой, только ему свойственной красочной гаммой, являющейся самостоятельным компонентом художественного образа. В этом он художник нового времени — наш современник.