Петр Иванович Севастьянов родился в г. Красная Слобода в Пензенской губернии, в семье купца 1-й гильдии. Получил домашнее образование. В 1822 году был привезён в Москву и определён учиться в «пансион для благородных детей». С 1826 по 1830 годы учился на отделении нравственных и политических наук Московского университета, которое закончил с дипломом юриста.  Служил, после выхода в отставку полностью посвятил себя изучению и собиранию христианских древностей Палестины и Афона. Севастьяновым было предпринято пять проездок на Афон, наиболее крупные экспедиции были проведены в 1857, 1858 и 1859—1860 годах. Для копирования и дальнейшего изучения памятников Одним из первых обратился к фотографии.

В начале 1859 года в Москве и Санкт-Петербурге прошли выставки с результатами его афонских экспедиций, которые пользовались огромным успехом. Была организована научно-археологическая экспедиция на Афон под руководством П. И. Севастьянова, в состав которой входили художники, фотографы, архитекторы. Целью экспедиции было «разыскание византийских священных памятников и снятие с них копий». Деньги на проведение экспедиции были выданы правительством — Святейшим Синодом, императрицей Марией Александровной, великой княгиней Марией Николаевной — и собирались «всем миром», свои личные средства вложил и сам Севастьянов. 

Кроме фотографирования проводились топографические обмеры местности. Художники на кальку делали копии стенной росписи церквей, часть из них была сделана в реальный размер. Проводились архитектурные обмеры монастырских храмов. На Афоне Пётр Иванович продолжает собирать уникальные христианские памятники. Благодаря его собирательской деятельности в музеях России находятся памятники византийской и славянской истории и искусства. Из экспедиции было привезено более чем 150 подлинных икон, около 100 рукописных книг XI–XVIII веков на славянских и греческом языках, собрание около 100 разных форм крестов надкупольных, запрестольных, водосвятных из дерева, металла и высеченных из камня. В том числе: кресты с монограммами и криптографией (зашифрованными надписями), множество мелкой пластики — эмали, церковная утварь, фрагменты мозаик и другое.

По возвращению домой в апреле 1861 года Пётр Иванович устраивает в Санкт-Петербурге, в Академии художеств выставку, на которой выставляет своё собрание икон, а также результаты деятельности экспедиции — фотографии, прориси, рисунки. По окончанию выставки руководство Академии передаёт все её экспонаты в Музей древнерусского искусства. С оставшейся частью коллекции Севастьянов переезжает в Москву и передаёт её на три года во вновь создаваемый Московский публичный и Румянцевский музеи. На основе коллекции Петра Ивановича в музее организуется отделение христианских древностей. 

В настоящее время предметы из Севастьяновского собрания находятся в фондах учреждений Москвы и Санкт-Петербурга: это ГИМ, ГМИИ им. А.С.Пушкина, ГТГ, Русский музей, Российская национальная библиотека, Эрмитаж и др. Часть коллекции: рукописи, автографы, книги, альбомы с рисунками и фотографиями, а также архив П.И.Севастьянова из собрания Румянцевского музея — хранится в РГБ. Подробнее см. на сайте Румянцевский музей. Виртуальная реконструкция и статью на сайте РГБ «Пётр Иванович Севастьянов — собиратель христианских древностей».