Любимый ученик Левитана, в русскую живопись первых десятилетий ХХ века Петровичев вошёл как самобытный национальный талант. Как его учитель Левитан, он призывал писать «по-русски»: «Наша русская природа скромна и благородна, она более грустная, чем яркая, в ней нет полыхания юга… здесь всё тоньше». Его пейзажи – лирическое отражение природы средней полосы России. Много писал Пётр Иванович и подмосковные усадьбы, дворцы, например, Кусково, Мураново. Среди его работ особое место занимают интерьеры усадеб и церквей.
Нередко Петровичев обращался и к натюрморту. В произведении "Купавки" он сопоставляет различные по форме и окраске вазы и цветы. Его работы отличает особая материальность, плотность красочного слоя, иногда исполненного с помощью мастихина. Обычно он пользуется небольшим числом тщательно отобранных красок, что позволяет ему добиваться благородства живописного тона.