Екатерина Алексеевна порадовала Елизавету Петровну рождением внука в сентябре 1754 г. Как только его спеленали, государыня позвала своего духовника, который нарек ребенка именем Павла; вслед за тем императрица приказала повивальной бабке отнести младенца в свои комнаты и разлучила его с матерью. Только через 40 дней Екатерине позволено было взглянуть на ребенка и то ненадолго; она нашла его очень "хорошеньким", и вид сына порадовал ее; но вслед за тем Павел был опять удален от матери, и о больной великой княгине все как будто забыли. С этой минуты всеобщее внимание было приковано к колыбели царственного младенца, в лице которого усматривали опору трона и представителя царствующего дома. Елизавета Петровна была на верху счастья и со всем пылом любящей бабушки изливала в изобилии ласку и нежность на новорожденного. Это счастливое событие в семье государыни праздновалось почти целый год, и по этому случаю и при дворе, и в богатых домах вельмож шли шумные балы и маскарады. Рождение наследника престола было приветствовано Ломоносовым, высказавшим пожелание, чтобы новорожденный сравнялся в царственных делах своих со своим великим прадедом Петром Великим. Он должен был, по замыслу поэта, освобождать святые места, вокруг которых "облек дракон ужасный", и перешагнуть через стены, отделяющие Китай от России.
Елизавета Петровна воспитывала внука по-старинному -- окружила его толпой нянек и мамушек, держала в теплоте, кутала до того, что пот лился с него градом, и не сообразовалась ни с каким правильным распределением дня; он ложился спать, когда вздумается: то в 8 ч. вечера, то далеко за полночь. Кормили ребенка тоже очень обильно: проснется Павел ночью, заплачет, потребует что-либо кушать, и ему несут это, лишь бы он утешился. Несмотря на большой штат прислуги, находившейся при нем, присмотр за великим князем, однако, не был хорош. Однажды поутру подошли к его колыбели и, к ужасу, увидели, что Павла в ней нет: оказалось, что он ночью упал на пол и преспокойно спал под колыбелью. Сама Елизавета Петровна, особенно в первое время по его рождении, по несколько раз в день и даже ночью навещала внука; но последний боялся этих посещений и при приближении бабушки буквально трясся. Это происходило от запугивания ребенка со стороны нянек именем государыни.
Приближенные Павла Петровича обязаны были доносить Елизавете Петровне ежедневно о его здоровье. Вот как, например, рапортовал состоявший при нем врач Кондоиди от 25 мая 1755 года: "Великий князь опочивал сладко и покойно и пробудился весел. Кушать изволил иной день больше, иной меньше, молочной кашицы и, следовательно, благословением Всемогущего, в вожделенном находится здравии".
По обычаю прежних времен, маленький Павел был окружен многочисленным штатом нянек, мамок, но, кроме них, к нему приставляют и мужчин -- гр. Скавронского и Бехтеева, при которых великий князь начинает обучаться грамоте, закону Божьему и арифметике. В видах просвещения, в 1760 г. для него специально печатают учебник -- "краткое понятие о физике, для употребления Его Императорского Высочества Государя Великого Князя Павла Петровича", где был помещен ряд статей по физике вообще, о свете, о небе и о телах небесных, о земном шаре, о натуральной истории и о самом Создателе натуры; к этому курсу по естествознанию было приложено отдельное "сокращение нравоучительной науки". Кроме этого учебника, для великого князя был напечатан особый календарь с картами Российской империи. Чтобы побудить Павла Петровича вести себя благонравнее и прилежнее заниматься, тогдашние воспитатели придумали следующий педагогический прием; они печатали особые ведомости о нем, где под заголовком "из Петербурга", в виде корреспонденции, сообщали разные, касающиеся поведения и учения великого князя, сведения, которые и давали ему для прочтения. При этом воспитатели уверяли Павла, что такие же ведомости рассылаются по всей Европе. Этот прием воспитания, куда заложены были начала лжи, не мог вести за собою добрых последствий, и в ребенке развивались ненужные скрытность и недоверчивость.
В июне 1760 года Елизавета Петровна назначила состоять обер-гофмейстером и главным воспитателем при Павле Петровиче графа Никиту Ивановича Панина, при котором и был составлен для великого князя полный штат учителей.
Окруженный с первых дней рождения разными няньками и бабками, великий князь был ими воспитываем в предрассудках. Они вечно рассказывали ему про ведьм и домовых, приучили всего бояться и настолько действовали на его нервы, что слабый от природы ребенок донельзя боялся грозы и прятался под стол при каждом сильном ударе дверью. Поэтому женскому персоналу была очень не по душе весть о назначении к великому князю графа Панина, человека, по внешнему виду, очень серьезного, хмурого и для своего времени чрезвычайно просвещенного. Павел Петрович был так запуган всеми россказнями нянек про своего воспитателя, что встретил его появление горькими слезами и трепетал перед ним.
К сожалению, в первое, по крайней мере, время, Панин не сумел расположить к себе сердце воспитанника, обращаясь с ним донельзя сухо и строго. Малоподвижный воспитатель неохотно уделял великому князю свое время, пренебрегал прогулками с ним, почему ребенок обречен был на постоянное сидение в душных комнатах дворца и редко пользовался воздухом. Отсутствие прогулок и моциона Панин оправдывал дурным состоянием погоды и боязнью простуды царственного ребенка. Этот пробел в воспитании великого князя очень дурно отражался на его физическом развитии и состоянии здоровья. С течением времени, однако, отношения между Паниным и Павлом изменились, и воспитанник стал обязан многим в жизни своему воспитателю, высоко ценя его привязанность к себе, его ум и неподкупную честность.