Пётр I, младший из сыновей царя Алексея Михайловича и его второй жены Натальи Кирилловны Нарышкиной, первым из династии Романовых посетил Тамбовский край.

В 1702 году он впервые оказался проездом в селе Малые Липские Студёнки (территория современного Липецка), а с 1707 года здесь, на берегах реки Липовки, началось строительство, а вскоре и работа Верхнего и Нижнего железолитейных заводов. Заводской комплекс включал рудники и карьеры, где вели добычу сырья, литейный завод, красильню, механическую мастерскую. Местное чугуноплавильное предприятие занимало в России второе место по производительности. С липовских берегов выходили пушки и ядра, цепи и якоря, сукно и многое другое для снабжения флота и армии.

Документально подтвержден единственный приезд Петра I на Липецкие заводы в 1722 году, но косвенные сведения позволяют предположить, что таких визитов было намного больше. Историки допускают, что царь почтил присутствием закладку храма Рождества Христова при заводах.

Открытие на Липовке минеральных вод также связывают с именем Петра Великого. Историограф края Иван Пфеллер прямо приписывает царю обнаружение целебных источников. Местное предание сохранило историю о таком случае.

Неподалеку от чугуноплавильного завода жила старушка со служанкой. Однажды девушка принесла родниковой воды и вскипятила ее для хозяйки, но вода почернела в посуде. Старушка заподозрила служанку в попытке отравить ее и заявила на несчастную в суд. Слухи о загадочном деле дошли до сведения Петра Алексеевича, и тот приказал произвести анализ «отравленной» воды. Источник, к которому ходила служанка, оказался минеральным.

В Липецких Студёнках для Петра Великого выстроили дворец — простой архитектуры деревянный дом на каменном фундаменте, 18 аршин в длину и 15 в ширину, крытый лубом и дранью. В доме было всего три комнаты: приемная, царский кабинет и спальня. Внутреннее убранство также отличалось аскетизмом. Липецкий петровский дворец просуществовал более столетия, но 11 сентября 1806 года сгорел дотла.

Представленный портрет Петра Великого кисти неизвестного художника XIX века — свободная копия с живописного оригинала Николя Себастьяна Фросте — поступил в фонды музея после 1918 года, предположительно, из Офицерского собрания или одного из имений Тамбовской губернии.