В 1925 году в одном из писем к своему биографу Нестеров удивлялся тому обстоятельству, что много лет уже живет не среди «художественной братии», а среди ученых-профессоров. Именно в этой среде активно уговаривали художника написать портрет Ивана Петровича Павлова, показывали фотографии, портреты академика. «Сватовство» не произвело никакого впечатления, не «раззадорило» художника, однако в 1930 году встреча все же состоялась. Нестеров был покорен сразу и навсегда. «Иван Петрович ни капельки не был похож на те „официальные“ снимки, что я видел, и писание портрета мысленно было решено». С этой встречи между ученым и художником завязалась крепкая дружба. Нестерова пригласили в Колтуши познакомиться с любимым детищем академика — институтским городком. Художник решил писать портрет здесь на застекленной террасе, где любил работать Павлов. Увлеченность личностью замечательного человека, чудесная «взрывчатость» его темперамента сказались в темпах написания портрета: он был закончен в три недели. Портрет был приобретен для Института экспериментальной медицины. После серьезной болезни И. П. Павлова Нестеров решает в 1933 году написать еще один портрет «дивного старика», который сразу по завершении поступил в коллекцию Третьяковской галереи. К 85-летию Нестеров подарил Ивану Петровичу авторское повторение первого портрета. А в 1940 году Институт экспериментальной медицины передал первый оригинал в Русский музей, оставив у себя повторение.

После смерти ученого Нестеров несколько раз проводил лето в Колтушах по приглашению семьи Ивана Петровича, конечно же, ему остро не хватало интереснейшего и умнейшего собеседника. Художник написал воспоминания о Павлове и историю создания портретов. Русский портрет. ХХ век: СПб, 2001. С. 222.