После смерти Марии Николаевны владельцем усадьбы Сергиевка стал ее сын от первого брака Георгий Максимилианович Лейхтенбергский (1852–1912). Он считал, что своей неудачной личной жизнью он расплачивается за семейные грехи его матери. Его первая жена принцесса Терезия Ольденбургская умерла в 1883 г. Его второй женой была Анастасия Николаевна Черногорская (Стана, 1868–1935 гг., дочь черногорского короля), их брак длился 17 лет (1890–1907); она развелась с ним ради своего нового более выгодного брака с великим князем Николаем Николаевичем-младшим (1856–1929 гг., внук Николая I). Георгий Максимилианович и Анастасия Николаевна многие годы, как супруги и хозяева усадьбы Сергиевка, в летнее время жили в ней. Анастасия Николаевна и ее сестра Милица Николаевна (1866–1951) – при царском дворе их называли «сестры-черногорки» – усиленно интересовались теологическими вопросами, склонялись к мистицизму, дружили с колдунами и гадалками, занимались «черной магией». Милица была частой гостьей у супружеской четы Лейхтенбергских, в том числе в их усадьбе Сергиевка. Когда семейная чета Лейхтенбергских – Георгий и Анастасия жили в Сергиевке, к ним часто приезжал император Николай II с семьей и один. Именно в Сергиевке в ноябре 1905 г. сестры-черногорки Анастасия и Милица познакомили царскую семью со старцем Григорием Распутиным (Распутин – Новый, или Новых, Григорий Ефимович, 1865–1916).
После потрясений 1917 г. в усадьбе Сергиевка открыли биологическую станцию Петербургского университета, которую со временем преобразовали в Биологический институт университета, затем на его базе создали самостоятельный научно-исследовательский биологический институт.
На территории Ломоносовского района сохранился ряд значимых действующих религиозных центров, прежде всего это православные храмы: Свято-Троицкая Сергиева Приморская мужская пустынь (малый монастырь) в г. Стрельне и Серафимо-Дивеевское подворье. Они расположены в районе исторической местности Петродворец.
На подъезде к г. Стрельне (петербургское шоссе, д. 15) находится действующий малый мужской монастырь Троице-Сергиева Приморская пустынь.
Свято-Троицкая Сергиева Приморская мужская пустынь имеет почтенный возраст (280 лет в 2012 г.). С историей этой пустыни оказалась связана земная жизнь не менее шести святых: Германа Аляскинского (был здесь монахом с 16 лет), Иннокентия Московского – просветителя Сибири и Америки (здесь был пострижен в монашество, получил имя Иннокентий), Игнатия Брянчанинова (почти 24 года был здесь настоятелем), Игнатия Малышева (настоятельствовал здесь 40 лет, написал для пустыни более 70 икон, благодаря его стараниям в пустыни возвели 30 зданий), Сергия – епископа Нарвского (Дружинин, был в 1930-е годы настоятелем пустыни), схимонаха Михаила (Чихачёв, духовный друг Брянчанинова, плодотворно способствовал расцвету пустыни). В наши дни главными святынями пустыни являются пребывающие в ее Сергиевском храме: частица мощей Сергия Радонежского и часть его облачения, а также мощи настоятеля-архимандрита Игнатия (Малышева) и схимонаха Михаила (Чихачева). Среди всех монастырей России эта пустынь выделяется как минимум по двум позициям: 1) это единственный монастырь, для которого его настоятель в XIX в. сам написал более 70 икон; 2) именно этот монастырь дал первых главных православных просветителей Америки.
Свято-Троицкая Сергиева Приморская мужская пустынь. Литография 1900-х гг.
Эта пустынь была основана в 1732 г. по желанию императрицы Анны Иоанновны ее духовником – архимандритом Варлаамом (В.А. Высоцкий, 1663–1738 гг.), настоятелем подмосковной Троице-Сергиевой лавры. Анна Иоанновна подарила отцу Варлааму мызу по Петербургской дороге в 1732 г., потом в 1732 г. подписала указ о передаче Приморской дачи архимандриту Варлааму, который на территории этой дачи создал малый монастырь-пустынь, в котором в 1734 г. освятили храм. Приморская пустынь поначалу принадлежала подмосковной Троице-Сергиевой лавре. Императрица Елизавета Петровна решила превратить эту пустынь в настоящий монастырь; в 1756–1760 гг. в пустыни возвели пятиглавый каменный храм во имя Пресвятой Живоначальной Троицы по проекту архитектора П.А. Трезини при участии Ф.Б. Растрелли. Императрица Екатерина II с особым пристрастием относилась к этому монастырю, ведь именно в нем в настоятельских покоях она получила письменное отречение от престола свергнутого ею императора Петра III, ее мужа. Екатерина II в 1763 г. присутствовала при освящении соборного храма во имя Пресвятой Живоначальной Троицы (1756–1763 гг., взорван в 1962 г.). В 1764 г. Свято-Троицкая пустынь стала самостоятельным монастырем.