По окончании академии отец будущего обер-прокурора по собственному желанию был уволен из духовного звания и поступил в гимназию Московского университета учителем французского класса, а впоследствии — русского красноречия. С этого времени его жизнь без малого сорок лет неразрывно связана с Императорским Московским университетом.
В 1807 году П.В. Победоносцев получил степень магистра философии и словесных наук и тогда же начал давать уроки русской словесности в Московском Александровском институте благородных девиц. Начиная с 1812 года он в штате Московского университета, преподаёт там русскую словесность; в 1826 году утверждён в звании профессора кафедры красноречия, стихотворства и языка российского отделения (факультета) словесных наук. В 1813–1834 годах П.В. Победоносцев исполнял обязанности секретаря отделения.
Пётр Васильевич вступал в брак дважды. С первой своей супругой прожил недолго: она умерла во время его учёбы в Славяно-греко-латинской академии. Приблизительно в 1808 году Пётр Васильевич женился вторично. Его избранницей стала Елена Михайловна Левашёва (1787–1867), дворянка из городка Лух Костромской губернии. Современники характеризуют её как женщину образованную и умную. Она с большим уважением относилась к своему мужу, которого пережила на двадцать четыре года.
Литературная деятельность Петра Победоносцева началась ещё до окончания им Московской духовной академии. Пережив утрату жены, он в 1796 году посвящает её памяти сборник «Плоды меланхолии, питательные для чувствительного сердца», первая часть которого состояла из его оригинальных произведений, стихотворных и прозаических («Размышления при гробе», «Эпитафии» и др.), а вторая — из тематически близких переводов (Э. Юнг, Ж.-Ж. Руссо, Ш. де Сен-Пьер).
В 1811 году П.В. Победоносцев был одним из организаторов Общества любителей российской словесности при Московском университете, стал его действительным членом, активно участвовал в учёных трудах общества и некоторое время был его библиотекарем. Он редактировал журналы «Новости русской литературы» (1804–1805 годы), «Минерва», посвящённый российской и зарубежной словесности (1806 и 1807 годы). Опубликовал там свои работы, вошедшие в созданный им «Новый Пантеон отечественной и иностранной словесности» (1819 год). Будучи знатоком ряда европейских языков (помимо французского, с преподавания которого он начал свою карьеру), П.В. Победоносцев сделал много переводов.
Перед вступлением Наполеона в Москву Пётр Васильевич с семьёй уезжает из города в Костромскую губернию в имение своего друга Павла Антоновича Шипова. После возвращения в 1813 году Пётр Васильевич пишет воспоминания о «грозе 1812 года». Отрывки из них были опубликованы в «Русском архиве» в 1895 году под названием «Из дневника 1812 и 1813 годов о московском разорении». Эти воспоминания представляют собой оригинальное сочетание реальных картин сожжённой Москвы со старательно собранными и истолкованными слухами, коими полнилась столица того времени. Реалистичны описание бедственного положения преподавателей Московского университета, оставшихся без жилья и вынужденных скитаться по углам, огромного ущерба имуществу самого университета и, наконец, поездки на собственное пепелище в Кудрино, которое автор сумел опознать только «по печи и колодцу».
Помимо преподавательской и литературной деятельности в 1811–1827 годах П.В. Победоносцев исполнял обязанности секретаря Цензурного комитета.
В преподавании русской словесности Пётр Васильевич своё главное внимание обращал на практические занятия, на чистоту речи и строгое соблюдение грамматических правил. В переводах с латинского и французского языков он тщательно избегал всякого иностранного оборота речи, каждое правило старался объяснить простыми и многочисленными примерами. Кроме того, П.В. Победоносцев занимался и практической педагогикой: после 1813 года под его руководством воспитывались дети многих живших в Москве вельмож.