Отец Павла Михайловича был человеком слабого здоровья и умер в 1850 году в возрасте сорока девяти лет. Согласно завещанию жене Александре Даниловне следовало распоряжаться всеми делами до достижения 25-летия младшего из сыновей – Сергея, сыновей Павла и Сергея воспитывать до совершеннолетия, не отстранять от торговли и от своего сословия и дать им приличное образование.
Братья, унаследовавшие дело отца, стали развивать операции по закупке льна, его переработке и продаже текстильных изделий. В 1864 году они основали известнейшую Новую Костромскую мануфактуру льняных изделий, построили в Костроме несколько фабрик по переработке льна, через два года учредили знаменитое Товарищество Большой Костромской льняной мануфактуры с капиталом 270 тысяч рублей золотом.
Лен в России всегда считался коренным русским товаром. Экономисты из числа славянофилов всегда восхваляли лен и противопоставляли его «иноземному» американскому хлопку. Мануфактура братьев Третьяковых имела сначала всего одну паровую машину и 22 ткацких станка. Но к концу столетия она производила больше пряжи, чем льнопрядильни Швеции, Голландии и Дании вместе взятые. Ткани Костромской мануфактуры получили Гран-при на всемирных выставках в Париже в 1900 году и Турине в 1911-м, отечественные же награды исчислялись десятками. Это производственное предприятие существует в Костроме и в настоящее время. Оно производит известные не только в России, но и далеко за ее пределами высококачественные жаккардовые, набивные, гладкокрашеные и пестротканные льняные изделия (некоторые даже с ажуром и вышивкой).
Следует отметить, что Павел Михайлович Третьяков потратил на организацию картинной галереи в Москве около полутора миллионов рублей. Свыше трети этой суммы он получил в виде прибыли от Новой Костромской льняной мануфактуры. Таким образом, костромские текстильщики внесли свой вклад в создание национальной сокровищницы – знаменитой Третьяковской галереи. На фабрике «Товарищества Ново-Костромской льняной мануфактуры» были созданы школа, больница, родильный дом, дом престарелых, ясли и потребительское общество. Фабрика Третьякова считалась одной из самых передовых и благоустроенных фабрик России того времени. Павел Михайлович заботился и об улучшении бытовых условий рабочих.
Расширяя дело отца, братья Третьяковы построили также бумагопрядильные фабрики, на которых работало около 5 тысяч человек.
Торговые и промышленные дела Третьяковых шли очень успешно, но все-таки эта семья никогда не считалась одной из самых богатых. В дальнейшем успешное ведение дел позволило братьям тратить немалые средства на благотворительные цели, а также собирание художественных коллекций. При создании своей знаменитой галереи Павел Михайлович тратил огромные, в особенности по тому времени, деньги, может быть, несколько в ущерб благосостоянию своей собственной семьи. А семья у него была немалая.
В 1865 году Павел Михайлович женился на Вере Николаевне, урожденной Мамонтовой, которая была на 13 лет моложе супруга. Она приходилась двоюродной сестрой знаменитому русскому предпринимателю, промышленнику и филантропу, основателю Московской частной оперы Савве Ивановичу Мамонтову и двоюродной тетушкой Вере Мамонтовой, ставшей моделью для картины В. А. Серова «Девочка с персиками» (1887). В браке родились шестеро детей – двое мальчиков и четыре девочки. Отношения в семье складывались счастливо, все дети дружили между собой. Старшие Вера и Саша были погодками, потом шли Люба и Миша, позднее, через четыре года после Миши, родилась Маша, а за ней последний – Ванечка, всеобщий любимец. Увы, Миша родился больным и был не дееспособным. Большое горе обрушилось на семью Третьяковых в 1887 году, когда за три дня от скарлатины, осложненной менингитом, умер восьмилетний Ваня. Для Павла Михайловича это было крушением всех надежд: на продолжение рода, продолжение художественной и всякой другой деятельности.
Дочерям родители предпочли дать домашнее образование. Отец был для девочек примером трудолюбия, развивал вкус к хорошей живописи, а Вера Николаевна наградила дочерей музыкальными способностями. В зале стояли два концертных рояля фирмы «Бехштейн». Вера, Саша, Люба и Маша постоянно занимались музыкой, но особенно способной была Вера. Друг семьи, Петр Ильич Чайковский, даже советовал ей поступать в консерваторию, но отец, будучи сторонником строгого воспитания, не позволил сделать этого.
В доме Третьяковых бывали И. С. Тургенев, композиторы Н. Г. Рубинштейн и П. И. Чайковский, художники И. Е. Репин, В. И. Суриков, В. Д. Поленов, В. М. Васнецов, В. Г. Перов, И. Н. Крамской. С некоторыми из них семья была в родстве: брат П. И. Чайковского Анатолий был женат на племяннице Павла Михайловича; жена художника В. Д. Поленова, Н. В. Якунчикова, приходилась племянницей Вере Николаевне.