История села Павлова и деревни Колтуши до начала 1920-х годов представляют собой одно целое, так как ранее это был один населённый пункт.
В 1926 году в Колтушах была создана биостанция Института экспериментальной медицины. Первоначально станция помещалась в тесном, неудобном здании бывшего имения С. А. де Каррьера[2].
В 1929 году начинается строительство научного городка — посёлка Павлово.
В 1932 году строительство было закончено, и в начале 1933 года уже проводились исследовательские работы.
С 1943 по 1949 год в домах института им. И. П. Павлова проживали семьи высшего партийного и советского руководства Ленинграда: П. С. Попкова (1903—1950), А. А. Бубнова (1906—1950), Г. Ф. Бадаева (1909—1950), В. М. Решкина (1899—1973), Н. А. Манакова (1904—1973), И. А. Андреенко (1904—1987), Л. М. Антюфеева (1905—1975), А. Д. Вербицкого (1904–1950), Ф. И. Машанского (1896—1991), которые, согласно материалам Ленинградского дела, «использовали земли подсобного хозяйства под индивидуальные огороды и содержали в питомниках института, принадлежавших им свиней, охотничьих собак и кур… Для них силами рабочих и средствами института засевались и обрабатывались огороды»[9].
По данным 1966, 1973 и 1990 годов село Павлово входило в состав Колтушского сельсовета[10][11][12].
В 1997 году в селе проживали 2296 человек, в 2002 году — 2424 человек (русских — 90%), в 2007 году — 2406[13][14][15].
Село Павлово представляет собой памятник истории и культуры — «Научный городок врача-физиолога И. П. Павлова», состоящий из следующих элементов: антропоидник (лаборатория И. П. Павлова), дом И. П. Павлова, здание старой лаборатории генетики в которой работал И. П. Павлов, коттедж № 10, коттедж № 18, коттедж № 12, коттедж № 14, коттедж № 16, памятник И. П. Павлову (скульпторВ. В. Лишев, архитектор В. И. Яковлев, 1952 год), парк, пять бронзовых бюстов, гостиница. Код памятника: 4710048000[19]. Дом № 34 — дом Леона Орбели — был построен в 1935-м, с 1998-го имел статус объекта культурного наследия. 5 мая 2023-го здание практически полностью сгорело[20][21]
Дом Павлова, который был законсервирован и ожидал реставрации, сгорел 26 апреля 2017 года[22][23].
Среди построек выделяются Новая и Старая лаборатории. Старая лаборатория внешне заметно отличается от остальной застройки — каменное и недавно побелено. Над крыльцом — башня, на башне аршинными буквами девиз: «Наблюдательность и наблюдательность». Перед Старой лабораторией стоят три бюста — Декарт, Мендель и Сеченов, это три учёных, которых очень уважал Павлов, он сам заказал И. Ф. Безпалову их бюсты. Четвёртым стоит сам Иван Петрович — изваянный тем же Безпаловым в декабре 1935 года, установлен после смерти учёного. А чуть вдалеке в кустах прячется бородач без таблички — это Дарвин. Дарвина сделали уже при Орбели, заступившем на пост директора после Павлова. Когда в конце 1940-х годов пронеслась знаменитая лысенковская сессия ВАСХНИЛ, клеймившая генетику и её духовного отца Г. Менделя, опального генетика тихонько сняли и заменили Павловым, а Павлова — Дарвином. Но Менделя спрятал в кладовке скупой завхоз, полагавший, что бронзовая голова ещё пригодится. И пригодилась. Теперь Мендель стоит на месте с группой товарищей, а Дарвин снова пошёл в кусты.
В списке ценных природных объектов, подлежащих охране во Всеволожском районе, утверждённом решением Всеволожского городского Совета народных депутатов от 8 апреля 1993 года, за № 18 значится парк института физиологии им. И. П. Павлова (5 га, с. Павлово)[24].