Петро Гаврилович Лебединцев народився 21 грудня 1819 (2 січня 1820) року в селі Зелена Діброва Звенигородського повіту Київської губернії (нині – Звенигородський район Черкаської області) в родині священика. Освіту отримав у Богуславському духовному училищі, Київській духовній семінарії та Київській духовній академії.
Після навчання займався викладацькою діяльністю в Орловській та Київській духовних семінаріях. У 1851 році Петро Лебединцев стає священиком Спасо-Преображенського собору в Білій Церкві та одночасно призначається законовчителем Білоцерківської гімназії. За його ініціативи у містечку було відкрито чотири дитячі школи. Також він займається просвітницькою діяльністю, публікує статті, присвячені історії та археології, місцевим звичкам та традиціям.
У 1860 році Петро Гаврилович переїздить до Києва. Там він продовжує активно займатися освітньою та виховною діяльністю, збирає та публікує історичні та етнографічні відомості про Київщину.
Помер Петро Гаврилович Лебединцев 3 (15) грудня 1896 року. Похований у Києві.
В пам’ять про видатну особистість Петра Гавриловича білоцерківське товариство любителів старовини започаткувало з 1998 року «Краєзнавчі читання імені Петра Лебединцева», що відбуваються декілька разів на рік у Білоцерківському краєзнавчому музеї.