В ХVIII – начале ХIХ в. усадьба принадлежала богатым дворянам Демидовым. Григорий Акинфович Демидов (1715–1761) и Павел Григорьевич Демидов были соответственно сыном и внуком знаменитого горнозаводчика, действительного статского советника Акинфия Никитича Демидова (1678–1745). Г.А. Демидов и его супруга Анастасия Павловна жили в достатке и ритме как большинство людей их круга; из их детей выделялся их второй сын Павел Григорьевич. В честь именно его небесных покровителей (П.Г. Демидова), а также его деда по линии матери в усадьбе была построена Петропавловская церковь (1798–1805). Спокойная порядочная жизнь, в большой мере посвященная занятиям наукой и благотворительностью, насыщенная стремлением быть полезным Отечеству принесла П.Г. Демидову долгие годы здравствования (83 года, очень много по тем временам, когда средняя продолжительность жизни россиянина составляла менее 30 лет).
Павел Григорьевич Демидов (1738–1821) с 10 до 14 лет воспитывался в Ревеле (ныне Таллин) у профессора Сигизмунди, затем слушал лекции в Геттингенском университете и в Горной академии во Фрейберге, после 6 лет путешествовал по Европе и везде изучал горное дело. В возрасте 24 лет вернулся в Россию. Став очень образованным человеком, уяснив неизбежность жульничества и обмана в предпринимательской деятельности современной ему России, он решил посвятить себя не предпринимательству, а науке – занятию достойному и максимально подходящему для грамотных, патриотично настроенных и желательно состоятельных людей (ведь научная деятельность требует наличия личного свободного времени для ведения научных исследований, работы в библиотеках и архивах, средства на покупку книг и исходной информации и др.). П.Г. Демидов, передав значительную часть полученных от отца имений в распоряжение братьев, посвятил себя исключительно занятиям наукой, хотя он был принят в службу советником Берг-коллегии, объездил Екатеринбургские и другие российские горные заводы. Зимой он жил в Москве, летом в своих имениях под Москвой или под Нижним Новгородом. В возрасте 34 лет он вышел в отставку с чином статского советника, затем путешествовал более года по Европе, после чего вернулся в Россию и посвятил себя в основном занятию наукой и отчасти – благотворительности. В последней поездке по Европе он собрал богатейшие коллекции по всем отделам естествознания, по нумизматике и художествам, большую библиотеку книг и древних рукописей и многое другое. Занимаясь наукой (прежде всего вопросами естествознания, в том числе минералогией, ботаникой, зоологией, связанным с ними горным делом, а также философией и искусством), П.Г. Демидов по разным вопросам написал порядка 20 рукописных научных сочинений, 14 из них были изданы на французском языке в Москве в 1806 г. Демидов обратился к императору Александру I с прошением об учреждении в Ярославле «училища, которое имело бы одинаковую степень с университетами и все преимущества оного», для чего пожертвовал 3578 душ крепостных в Романовском и Углицком уездах, а также 100 000 рублей ассигнациями (огромная по тем временам сумма). Все было выполнено, как хотел Демидов, он был награжден орденом Владимира 1-й степени Большого креста, «установленного в награду изящных гражданский деятелей». В 1805 г. был утвержден устав ярославского Демидовского высших наук училища, которое торжественно открыли в апреле этого года (возраст училища в 2010 г. – 205 лет). Демидов, кроме ярославского училища, пожертвовал 100 000 рублей Московскому университету и по 50 000 на Киевский и Тобольский университеты, когда они будут открыты. Демидов подарил Московскому университету свою библиотеку и все свои собрания (но все они погибли в пожаре 1812 г.). За свою просветительскую деятельность Демидов был избран в почетные члены Московского университета и награжден в 67 лет чином действительного статского советника. В 1829 г., уже после его смерти, в Ярославле, на Ильинской площади, открыли памятник П.Г. Демидову на средства, собранные ярославским дворянством. Демидов был женат на княжне А.Н. Сибирской, рано овдовел, детей не имел. Он по большому счету был обделен радостями семейной жизни и отцовства, хотя осознавал, что семейная жизнь, требующая сил, времени, средств, умалила бы его возможности для занятий наукой. В любом случае одиночество обострило его стремление к занятию наукой. Последние годы он жил под Москвой, в своем имении Леоново (теперь в черте столицы). Демидов при его богатствах всегда жил относительно скромно, разумно и умеренно питался, в обращении с окружающими был тих и кроток, жизнь вел весьма воздержанную. Однако в знакомствах был очень разборчивым, уважал людей не по чинам, родству, богатству, а по их уму, знаниям, честным правилам жизни (которые сам строго соблюдал). Демидов не устраивал роскошных обедов для гостей и балов, был врагом показухи и роскоши, по нескольку лет носил одну и ту же одежду, своим дворовым людям выделял умеренное содержание (чтобы они не предавались гибельной праздности от чрезмерно обеспеченной жизни у хозяина и работали бы для себя, в своем хозяйстве), поэтому его многие считали скупым и негостеприимным. Он не терпел пустые разговоры с соседями, набивавшимися к нему в друзья и гости.
П.Г. Демидов вел большую переписку с лучшими европейскими учеными. Сам в своем подмосковном имении Леоново организовал хозяйство на высоте, с учетом достижений ландшафтного паркового искусства и правил дворцово-парковой архитектуры. Несколько часов в день он проводил в усадебном парке один, любуясь природой и обдумывая научные вопросы. Равных ему по грамотности и культуре людей было очень мало, а среди соседей просто не было.
Почти все свои силы он отдал научной деятельности, на нее тратил все свое время и силы. Посещение храма и молитвы означали для него потерю времени, нужного ему для научной деятельности, а траты на храм означали умаление средств, выделяемых им для научных работ. Наука и научные исследования со временем сделались для него единственным делом и целью жизни. Посещение храма и молитвы в нем могли бы внести разнообразие в его жизнь, помочь сохранить здоровье, но он этого не понимал. С возрастом его поразило нервное расстройство. Одно из проявлений болезни выразилось в том, что он не мог выносить никакой шум – пение, музыку, разговор, щебет птиц, кваканье лягушек и даже колокольный звон. По его приказу на барщине его крестьяне в усадебном парке выловили певчих птиц, галок и воробьев, убили всех лягушек в пруду. В 1800 г. ему удалось добиться закрытия храма в Леонове, чтобы его не беспокоил колокольный звон. В усадьбе установилась полная, в буквальном смысле мертвая тишина. Демидов смог продолжить свои научные дела, но ускорились и обострились его болезни. Все это лишний раз напоминает о том, что недостойное отношение к храмам, правилам церковной жизни и православным традициям, отлынивание от творения молитв, а также однобокая деятельность при отсутствии необходимого отдыха не ведут к добру.
До наших дней от усадьбы Петровское сохранились двухэтажный господский дом (начало ХIХ в.; после пожара 1930-х гг. капитально перестроен, полностью надстроили второй этаж), Никольская (Петропавловская) церковь (конец ХVII в., возведена по воле боярина И.М. Милославского), церковь Петра и Павла (1798–1805 гг.), живописный из смешанных пород с преобладанием липы старинный парк с цепочкой прудов и озер, из парковых сооружений сохранилась только беседка. В наши дни в бывшей усадьбе наибольшую архитектурно-художественную ценность представляет самое древнее усадебное сооружение – Никольская церковь (построена между 1680 и 1691 гг.), была принципиально отреставрирована в 1970-х гг. Церковь Петра и Павла – это кирпичное оштукатуренное здание с широким применением для ее украшения белого камня, по художественным формам принадлежит к казаковской школе. Храм имеет двухсветную ротонду с красивым куполом и круглый алтарь, они соединены с трапезной, перекрытой сомкнутым сводом. 3-ярусная колокольня представляет убывающие по площади четверики. Храм поражает простотой и изяществом архитектурных форм.
