По другой легенде, Иван Петрович, будучи необыкновенно религиозным человеком, часто бывал в Знаменской церкви и даже читал на клиросе. Такая страстная религиозность ученого человека импонировала обывателю, и церковь в народе часто называли «Павловской». Эту легенду уже в наши дни попыталась опровергнуть невестка Ивана Петровича – жена его сына Всеволода. Она рассказала, как «однажды после кончины Ивана Петровича зашла в Знаменскую церковь и, к удивлению, увидела двойника Ивана Петровича, спускавшегося с большой церковной книгой с клироса. Сходство было поразительное, тем более что и седая борода этого человека была подстрижена точно так, как у Ивана Петровича. Отличие было лишь в том, что Иван Петрович после перелома ноги сильно хромал, а у этого двойника была ровная походка».

Тем не менее в народе Павлов слыл человеком глубоко верующим. Правда, некоторые утверждали, что Павлов посещал церковь исключительно из уважения к своей религиозной жене, а третьи были абсолютно уверены, что великий ученый просто любил церковное пение, специально ходил его послушать, а иногда и сам будто бы пел на клиросе. Да и сам Павлов окончательно всех запутал своими знаменитыми ответами на вопросы одной анкеты. «Верите вы в Бога или нет?». – «Нет, не верю». – «Считаете ли вы религию совместимой с наукой?» – «Да, считаю». – «Как же согласуются эти ответы?» – спросили его однажды журналисты. И получили ответ: «Целый ряд выдающихся ученых были верующими. Значит, это совместимо. Факт есть факт, и нельзя с ним не считаться». Легко понять, как это злило большевиков. До сих пор об этой пресловутой религиозности ученого человека рассказывают анекдоты. Идет академик Павлов по Невскому проспекту. Вдруг зазвонили в колокола на Знаменской церкви. Павлов останавливается. Крестится. Вслед ему сочувственно вздыхает прохожий: «Эх, темнота!» – «Да это у него условный рефлекс», – подхватывает другой.

Впрочем, с такой же иронией в городском фольклоре говорят о нем и как об ученом: «В детстве физиолога Павлова укусила собака. Собака выросла и забыла, а Павлов вырос и не забыл». Откликнулся и современный фольклор. Рекламная надпись на пакете с кормом для собак: «Новый Чаппи со вкусом академика Павлова. Для собак, которые помнят».

В советские годы среди ленинградцев жила легенда о призраке покойного Ивана Петровича, который после смерти ученого регулярно посещал Знаменскую церковь. Так это или нет, сегодня сказать трудно. Но то, что Павлов был примерным прихожанином и даже почетным старостой Знаменской церкви, общеизвестно.