Po śmierci matki młodszymi dziećmi opiekowała się ich starsza siostra, osoba głęboko wierząca. Razem z nią Pawieł Gołubcow wielokrotnie podróżował do monasterów i spotykał się z mnichami. W 1923 rozpoczął w rodzinnym Siergijew Posadzie naukę malarstwa. Poznał tam również ks. Pawła Florenskiego, służącego w jednej z cerkwi ławry Troicko-Siergijewskiej. Za jego sprawą poznał artystów pracujących w komitecie ochrony zabytków ławry, co miało na niego znaczący wpływ. Ostatecznie w 1923 zdecydował się na wstąpienie do monasteru jako posłusznik, z błogosławieństwem ostatniego przedrewolucyjnego przełożonego ławry, archimandryty Kronida. W 1924, po zamknięciu Ławry, podjął pracę w Państwowym Muzeum Historycznym w Moskwie, od roku następnego zaś w państwowych pracowniach konserwacji dzieł sztuki staroruskiej. W latach 1929–1930 studiował teorię i historię sztuki na wydziale etnologicznym Uniwersytetu Moskiewskiego. Od 1925 do ataku Niemiec hitlerowskich na ZSRR pracował jako konserwator zabytków malarstwa w ramach Państwowego Muzeum Historycznego.