В сер. 1820-х гг. Уйлово, в непосредственной близости от которого позднее сложилось Петроселье, находилось в совместном владении поручика Суходольского Амплея Петровича и ещё трёх семей. Вскоре имение А.П. Суходольского унаследовали его сыновья Пётр и Александр.
Имение было поделено между братьями, и Пётр Амплеевич приступил к строительству усадьбы. Её постройка была осуществлена в 1830-х-1840-х гг. В состав усадьбы вошли главный дом, кухонный флигель, парк, пруд, плодовые сады, комплекс конного и скотного дворов, а также группа хозяйственных построек. По имени владельца имения селение стало называться Петросельем.
Александр Амплеевич Суходольский в своей части унаследованной усадьбы, вероятно ничего не построил. В конце 1870-х г.г. он скончался, и его часть имения перешло к сыну Петру Александровичу Суходольскому.
Это был прекрасный художник-пейзажист, академик живописи. Он много путешествовал по России, затем поступил на службу по Мировым учреждениям Калужской губернии и в этот период своей жизни написал известные картины «Болото» (в Третьяковской галерее), «Осенний разлив Оки» (в Русском музее). В 1880 г. поселился в Петроселье, видимо в усадьбе дяди. Здесь он написал «Осенний день», «Из жизни русских охотников» и целый ряд других работ.
В начале 1880-х гг. Пётр Амплеевич умер, и Петроселье унаследовали его сыновья Сергей Петрович и Дмитрий Петрович. Во вт. пол. 1890-х гг. Суходольский С.П. был уже единоличным владельцем имения, которое в это время вошло в число крупнейших в губернии.
Вплоть до революции Суходольские владели усадьбой. Потом в ней разместилась школа.
Ныне в состав усадьбы входят: главный дом, кухонный флигель, парк.
В настоящее время объект находится в частной собственности.