Петр Меркурьев родился в семье великого актера Василия Васильевича Меркурьева и актрисы и режиссера Ирины Всеволодовны Меркурьевой-Мейерхольд, дочери Всеволода Мейерхольда.

Окончил теоретическое отделение музыкального училища при Ленинградской консерватории, дирижерско-хоровое отделение музыкального училища при Московской консерватории, дирижерско-хоровой факультет Харьковского института искусств. Работал хормейстером в Детском хоре «Весна» под управлением Александра Пономарева и хоровой студии «Пионерия» г. Железнодорожного под управлением Георгия Струве.

С 1974 работал в Союзе композиторов СССР: заместителем председателя Комиссии по музыкально-эстетическому воспитанию детей и юношества (председатель Д.Б. Кабалевский), после смерти Кабалевского в 1987 возглавлял эту комиссию.

В 1989 – один из основателей «Музыкальной газеты» при Союзе композиторов СССР (с декабря 1990 – «Музыкальное обозрение»).

В 1990-1991 главный редактор «МО», с 1991 по 2010 – заместитель главного редактора Андрея Устинова.

Снялся более чем в 60 фильмах и сериалах у режиссеров Марка Донского, Михаила Швейцера, Льва Кулиджанова, Эльдара Рязанова, Петра Фоменко, Алексея Германа-старшего, Алексея Германа-младшего, Владимира Меньшова, Александра Прошкина, Карена Шахназарова, Сергея Урсуляка и др. Дважды сыграл в кино своего деда Всеволода Мейерхольда: в фильме «Я – актриса» (1981) и сериале «Есенин» (2005).

Заслуженный деятель искусств РФ.

Автор книги «Сначала я был маленьким».

Похоронен на Литераторских мостках Волковского кладбища в Санкт-Петербурге, рядом с могилами родителей.