Семейное предание считает Дягилевы потомками новгородских детей боярских, один из которых был повегнут опале Иваном IV Грозным или Петром I и сослан в Сибирь. По просьбе Елены Валериановны Дягилевой, интересовавшейся семейной историей, В. В. Голубцов в 1884 ознакомился с материалами Московского архива М. Ю. и прислал выписки о Дягилевых кон. XVI–нач. XVII вв. Он высказал предположение, что тобольские Дягилевы могли быть потомками тверских детей боярских, суземских помещиков, из которых Семен Григорьев сын Дягилев, имевший шестерых сыновей, вместе с Докукой Дягилевым и Семеном Григорьевым сыном Дягилевым.
В 1727 Павел Федорович Дягилев работает в канцелярию начальника Краснослободского дистрикта Сибирской губ. писцом
В 1730-х был переведен в Главое правление уральских заводов
С 1735 г. — в Пермском горном начальстве
В 1740-х служит на Егошихинском заводе, основанном на месте будущей Перми
В 1750-e годы — управитель Верхне-Юговского завода. (Верхне-Юговской медеплавильный завода, построен в 1740 г. на речке Юге, в 30 верстах от Ягошихи и в 60 — от Кунгура)
Завершил он свою карьеру в звании шихтмейстера
Умер 1760 году
В Верхотурье у Павела Дмитриевича был дом который ему достался от отца Дмитрия Васильевича Дягилева.