Освіту Павло розпочав у Полтавській семінарії, що дало йому змогу продовжити навчання в Київській духовній академії. Але закінчити академію не судилося, бо його відрахували за бунтарські погляди. Постійно перебував під наглядом жандармерії. Працював у безкоштовних київських недільних школах. Навчав дітей за «Кобзарем» і «Букварем южнорусскім» Т. Г. Шевченка.
З 1860 року він студент Київського університету. Стає активним учасником університетського студентського братства разом з Михайлом Драгомановим, Миколою Лисенком та Михайлом Старицьким. І саме історико філологічний факультет повністю сформував орієнтири майбутнього вченого-філолога й громадського діяча.
Павло Гнатович є першим істориком української літературної мови. Зрештою він видав близько тридцяти ґрунтовних праць, які визначили подальший розвиток вітчизняної лінгвістики. Він детально вивчає Пересопницьке Євангеліє 1561 року, яке майже сто років зберігалося у Полтаві в різних установах і на сьогодні є визначною рукописною пам’яткою староукраїнської мови та мистецтва ХVІ ст. Підготував ґрунтовну працю з історії фонетики української мови, де дослідив перехід звуку, що в кирилиці позначався літерою «ѣ» у звук [і] в українській мові, що стало одним із науково доведених фактів її окремішності. Фактично Павло Житецький започаткував напрям українського мовознавства та історію української літературної мови.
Аналізував мову, стиль та символіку українських дум, захоплюється творами Івана Котляревського. Із початку 1865 року є активним учасником у створенні та діяльності Колегії Павла Ґалаґана — елітного навчального закладу для дітей дворянства: розробив його статут та працював викладачем словесності в російському закладі майже двадцять років, що давало можливість утримувати багатодітну сім’ю.
Одружився Павло на дівчині-сироті з Полтавщини. Варвара стала його справжнім коханням та обраницею долі. В одному листі до неї він писав: «От кінець листу, кінець моїй розмові з тобою. Прощавай моє сонечко красне! Нехай тебе Бог милує, а втіху і надію піддержує. Твій навіки Павло».
Початок ХХ століття — важкі часи для Павла Житецького: втрата двох синів, інсульт, і всупереч ньому підготовка до друку нових досліджень. Але другий інсульт зруйнував усі його плани. Багатогранна ґрунтовна спадщина видатного вченого, «гросмейстера від філології», заклала підвалини для повноцінного розвитку українського мовознавства, історії літератури, фольклористики. Павло Житецький до кінця свого життя відстоював думку, що «Київська Русь» це держава українського народу.
У Кременчуці, родинному місті діяча, його іменем названа вулиця, а в Києві є вулиця сім’ї Житецьких — Павла та його батька Гната Житецького.
Підготував Олександр Янович — науковий співробітник Полтавського краєзнавчого музею імені Василя Кричевського