Замисливши Білевську фортецю (нинішній Красноград) зв’язати з Бахмутом, — центральним містом Азовської губернії, — якомога кращими шляхами сполучення та впорядкованими слободами, — Азовський губернатор Чертков дав наказ губернській канцелярії застосувати всі заходи для найшвидшого втілення цього наміру.
Задля цієї мети губернська канцелярія дала розпорядження Бахмутській провінційній канцелярії першу роту Луганського пікінерного полку негайно перевести з Бахмутської фортеці до Вовководського повіту та новим поселенням заселити її при річках — Самарі й Бику.
Наприкінці 1775 та на початку 1776 років наказ було виконано: у Вовководському повіті, при річках — Самарі й Бику, у місцевості добрій, багатій і розкішній, на державній, вільній і незайманій, дикопорослій землі, виникла військова слобода з пікінерів Луганського полку з усіма їх сімействами і родичами.
Пікінери ці в Бахмутській фортеці належали до місцевої Петропавлівської церкви, являли собою парафію її, а тому, на згадку собі й нащадкам, новозаселену слободу свою назвали Петропавлівкою. У слободі Петропавлівці, перші поселенці її, користуючись усіма вигодами і зручностями багатої місцевості, швидко позаводили повне господарство, — маєтність; володіючи непоганими ґрунтами землі, влаштували у слободі та в околицях її пристойні економічні садиби.
Восени 1776 року слобідчани почали клопотатись про спорудження у себе першої церкви. Виборні слободи Петропавлівки Семен Ручій, Левон Семененко та Іван Макаренко подали губернатору Черткову прохання, у якому, виклавши усі права свої на залишену ними в Бахмуті Петропавлівську церкву, просили його наказати перенести її, як їх пряму і законну власність, до новоствореної слободи Петропавлівки. Негайно наведена була по цій справі відповідна довідка, і за довідкою виявилось, що вимоги обивателів слободи Петропавлівки, стосовно Петропавлівської церкви м. Бахмута, за суттю справи, слушні і законні. На цій підставі Азовський губернатор Чертков, папером від 7-го листопада 1776 року, просив у преосвященного Євгенія благословення і дозволу Петропавлівську церкву з Бахмута перенести до новонаселеної слободи Петропавлівки.
Рішенням Консисторії від 22-го грудня того ж 1776 року дозволено перенести Петропавлівську церкву з Бахмута в новонаселену на державній порожній, вільній землі слободу — Петропавлівку по річці Бику, поблизу річки Самари. У 1777 р. парафіяльних дворів у Петропавлівці було 133, у них чол. 521, а жін. 478, обох статей 999 душ.
19 століття
У 1846 році Петропавлівка стала містечком і центром волості Катеринославської губернії.
Тут процвітало хліборобство, а вигідне географічне положення сприяло розвиткові торгівлі та ремесел.
У XIX сторіччі було 2 цегельно-черепичних заводи, понад 50 крамниць, 48 вітряків, 8 кузень, 3 постоялих двори.
Станом на 1886 рік в селі мешкало 5405 осіб, налічувалось 969 дворів, 2 церкви православні, єврейський молитовний будинок, школа, земська лікарня, поштова станція, 4 горілчані склади, трактир, 3 постоялі двори, 28 лавок, проходило 4 ярмарки на рік.
20 століття
Радянські війська відійшли з Петропавлівки 12 жовтня 1941 року. Визволене разом з селищем Межова 10 вересня 1943 р. Однак щодо цього питання є чимало непорозумінь серед істориків. Більшість сходяться на думці, що 10 вересня визволення Петропавлівки лише розпочалося. Насправді, Петропавлівку було остаточно визволено в період з 15 вересня 1943 р. по 17 вересня 1943 р.
