ООПТ создана для сохранения ландшафтного парка регулярного типа, заложенного в XIX в. Парк сохраняется на месте старинной дворянской усадьбы Вельяминова, которая заложена П.П. Семеновым-Тян-Шанским, унаследовавшим Петровку после смерти матери.

В парке имеются участки старовозрастных насаждений из местных древесных пород и растений-экзотов.Его территория имеет важное рекреационное и научное значение.

Рельеф

Дендрологический памятник природы «Парк в с. Петровка» находится на северной окраине с. Петровка Грязинского района на левом берегу реки Матыра. Он расположен на пологом террасном склоне, выходящем к реке, не затапливаемым в паводок.

Берег Матыры возвышенный (высота над урезом воды, в межень 3-5 м), сложен песками или илисто-песчаным аллювием. Территория равнинная, слегка волнистая. На удалении от реки на 100-200 м имеются неглубокие заболоченные понижения, вытянутые вдоль русла реки и разделяющие территорию парка на отдельные сегменты.

В северной части парка имеется искусственно прорытая канава глубиной 1-2 м шириной 3-4 м и протяженностью 200 м, выходящая к реке и ранее выполнявшая, вероятно, роль гидроотвода. Рельеф нарушен проложенными дорогами, канавами, в результате строительства.

Почвы

Почвенный покров представлен на большей части серыми лесными почвами, сформировавшимися на террасах реки Матыра. В прирусловой части представлены пойменно-глеевые слоистые лесные почвы, на заболоченных участках и вдоль реки - иловато-болотные почвы. На месте существовавших построек и дорог почвенный покров представлен техногенными почвами, сформировавшимися в результате искусственного перемешивания почвенного горизонта и подстилающих его песков, суглинков и насыщением их остатками строительных материалов.

Гидрология

Река Матыра, с которой ООПТ граничит, в состав охраняемой территории не входит.

Флора и фауна

Биота включает виды, характерные для лиственных лесов. Видовое разнообразие макромицетов оценивается в 400 видов, сосудистых растений - 300 видов, амфибий - 4 вида, рептилий - 3 вида, птиц – 100 видов, млекопитающих - 20 видов.

Парк был заложен в XIX в. (возможно, на месте естественного пойменного леса). К настоящему времени общая планировка парка сохранилась. На возвышенных берегах реки Матыра на супесчаных почвах в юго-западной части имеется участок сосновых насаждений (возраст 50-70 лет), еще один небольшой участок сосняка расположен на южной опушке на небольшой слегка возвышенной гриве.

Юго-восточная часть парка у с. Петровка представлена старым березняком, который небольшой луговиной отделяется от старовозрастных насаждений тополя черного, занимающих центральную, пониженную и слегка заболоченную часть парка.

В южной части тополевник отделяется от сосняка небольшой котловиной, с влажными лугами и осоковыми зарослями в центральной переувлажненной части.

Все участки парка, занятые лиственными насаждениями, имеют хорошо развитый подлесок, в котором представлены местные породы деревьев и кустарников, а в тополевниках - клен американский.

Из интродуцированных видов интерес представляют 2 экз. ели обыкновенной и 1 экз. лиственницы европейской, произрастающих в южной части парка у с. Петровка, вблизи бывшей усадьбы, и имеющих возраст не менее 100 лет. Возраст остальных насаждений, по визуальной оценке, не более 70-80 лет.

Дендрологический памятник природы «Парк в с. Петровка» полностью лежит в пределах Государственного лесного фонда (кв. 119 Ленинского лесхоза). Лиственные лесонасаждения искусственного происхождения, на большей части перестойные (березняк, тополевник), высокобонитетные. В березняке наблюдается процесс интенсивного выпадения деревьев первого яруса вследствие болезней и естественного отмирания. Хвойные насаждения искусственного происхождения, средневозрастные, среднебонитетные.