Павел Иванович Мельников родился 22 октября 1819 г. в Нижнем Новгороде.
Род Мельниковых возник при царе Михаиле Феодоровиче, в конце XVII столетия. Шестеро Мельниковых было в числе "ближних людей", владевших в конце XVII века населенными имениями. Отец П. И.-ча, капитан Иван Иванович, 11-ти лет от роду был унтер-офицером лейб-гвардии Семеновского полка, а в 1801 году, будучи 12 лет, уволен к статским делам с чином коллежского регистратора. В 1807 г. он вступил, по выбору Казанского дворянства, в земское войско (милицию) и, по роспуске его, остался в военной службе, был в походах во время борьбы с Наполеоном, в 1819 году вышел в отставку из военной службы и до смерти своей (1837) служил по выборам дворянства Нижегородской губернии. Мать, Анна Павловна, урожд. Сергеева (дочь Нижегородского помещика), умерла в 1835 году.
До 10-летнего возраста учился дома, с 10 до 15 лет в Нижегородской гимназии, где кончив курс в 1834 г. (тогда в гимназии было еще 4 класса), поступил в Казанский университет по словесному факультету, где и кончил курс в 1837 г. на 18-м году от рождения. При выпуске получил степень кандидата (в университете по старому уставу было 3, а не 4 курса). Первоначальным развитием своим обязан он своей матери, которая любила литературу и историю, сама много читала и сына своего приучила к чтению. Еще у десятилетнего ребенка были у него толстые тетради, в которых по линейкам переписывал он Пушкина, Дельвига, Баратынского и Жуковского. Двенадцати лет он знал наизусть всю «Полтаву», много отрывков из «Онегина» — многие из мелких стихотворений Пушкина он знал наизусть еще прежде. Будучи в гимназии, а потом и в университете, он посвятил себя изучению истории. В 1838 г. он поступил на службу старшим учителем истории и статистики в Пермскую гимназию. Один год, в продолжение которого собирал сведения о том крае, объехал некоторые заводы, обозревал Усольские солеварни. Это было первое знакомство П. И. Мельникова с русским народом, знакомство, на которое впоследствии он употребил много времени, чему способствовали и служебные его занятия. А изучал он народ так, как должно изучать его — "лежа у мужика на полатях, а не сидя в бархатных креслах в кабинете, да не разъезжая по почтовым дорогам по казенной надобности".[1]
Через год был переведен в Нижегородскую гимназию. Здесь на родине своей он начал заниматься преимущественно русской историей, изучая ее по изданиям Археографической Комиссии и другим источникам. В это время он сблизился с бывшим тогда директором Нижегородской ярмарки графом Д. Н. Толстым, бесспорно образованнейшим человеком из всех нижегородцев того времени: влиянию дружбы с графом Толстым П. И. Мельников многим обязан, он обратил его деятельность на изучение русской истории, древностей и русских расколов, которые он впоследствии изучил в такой подробности, что ныне признается специалистом по этой части. В начале 1841 года Мельников, будучи еще 21 года, обратил на себя внимание покойного министра народного просвещения графа С. С. Уварова, который, узнав об его занятиях, назначил его членом-корреспондентом Археографической Комиссии и поручил разобрать архивы присутственных мест и монастырей Нижегородской губернии. Разбором их занимался он и впоследствии, когда оставил ученую службу. В то время, когда он разбирал эти архивы, дано было ему в 1842 г. по именному высочайшему повелению поручение сделать разыскание, не осталось ли потомков Козьмы Минина. Это было по следующему случаю: в 1836 году блаженной памяти император Николай Павлович, быв. в Нижегородском Спасопреображенском соборе, подошел к гробнице Минина, поклонился пред нею до земли и спросил губернатора: остались ли потомки Минина. Губернатор не мог дать положительного на это ответа, и государь приказал ему разыскать, нет ли потомков или родственников бессмертного спасителя России. Такое разыскание губернатор поручил полицмейстеру, как лицу, на обязанности которого по закону лежит отыскание всякого рода неизвестных лиц в городе. Года четыре отыскивал полицмейстер потомков Минина и, наконец, огромная родословная отправлена была в Петербург. Явилось множество потомков, рассчитывавших на щедроты государя: тут были и купцы, и мещане, и солдаты, и кантонисты, но не доставало одного — доказательства действительности их происхождения от Минина. Родословная была возвращена, разбор ее и продолжение разысканий поручено было Мельникову, как занимающемуся разбором архивов. Составленный по этому случаю разбор П. И. Мельников из официального переделал в литературную статью и напечатал в "Отечественных записках" 1842 г. Потомков же Минина он не мог отыскать по простой причине: единственный сын Козьмы Минина, стряпчий Нефед Кузьмич, умер бездетным, и пожалованные Минину имения были взяты на государя. Но занимаясь этим делом, П. И. Мельников открыл несколько совершенно новых сведений о Минине и вообще об эпохе 1612 года и в одной купчей крепости отыскал, что Минина звали не Кузьма Минин, а Кузьма Захарыч Минин-Сухорук.[2]