У 1918 році він вступає до Горлівського гірничого технікуму, по закінченні якого з 1922 р. працює гірничим техніком на шахті № 2/5 «Кам’янка». Для скільки-небудь освічених людей того часу перспективи для кар’єрного зростання були досить широкі.
У 1924 р. кандидат у члени ВКП(б), Петро Нестеренко отримує путівку на навчання до Харківського інституту народного господарства. Проте він мріяв стати гірничим інженером, з метою чого у 1926 р. перевівся зі столичного вузу до Дніпропетровського гірничого інституту на гірничий факультет. Після закінчення нав-чання у 1930 р. випускник П.Г. Нестеренко був залишений асистентом кафедри загальної та динамічної геології.
Після виокремлення зі складу ДГІ у 1930 р. самостійних вищих навчальних закладів – металургійного та хіміко-технологічного інститутів – незабаром відбулася реорганізація структури гірничого інституту . У 1932 р. деканом одного з 3-х факультетів ДГІ – геолого-маркшейдерського – був призначений старший викладач П.Г. Нестеренко. У 30-ті роки керівний склад інституту часто змінювався, кількість викритих «ворогів народу» зростала.
У 1937 р. серед групи вчених і керівників ДГІ, які потрапили у жорна репресивної машини, був і ректор П.І. Герасимов. У жовтні 1937 р. виконуючим обов’язки ректора був призначений Петро Григорович Нестеренко, у квітні наступного року затверджений ректором (директором). На цій посаді він працював майже три роки, тримаючи кермо ослабленого, але працюючого механізму навчального закладу в дуже складний період. У липні 1940 р. П.Г. Нестеренко був призначений заступником наркома вугільної промисловості. Однак вже через рік він повертається, аби організувати евакуацію Дніпропетровського гірничого інституту у зв’язку з німецько-фашистським наступом на рідну землю. Майно і співробітники ДГІ були евакуйовані на Урал і до Караганди.
У Караганді П.Г. Нестеренко очолив роботу філії Московського гірничого інституту, до якого ввійшли місцевий профільний ВНЗ та частина ДГІ. Після відновлення діяльності ДГІ як самостійної юридичної установи П.Г. Нестренко знову був призначений його директором (ректором), енергійно займався «збиранням» своїх кадрів викладачів та співробітників.
У 1944–1945 навчальному році реевакуйований ДГІ вже мав у своєму складі три факультети (гірничий, гірничо-механічний і геолого-маркшейдерський), 98 викладачів і 800 студентів.
Визначний організатор освіти і науки Петро Григорович Нестеренко тривалий час не мав наукового ступеня, що в ті часи не було рідкісним явищем. Тільки восени 1947 р. він захистив кандидатську дисертацію з геології.
Перші післявоєнні роки в діяльності П.Г. Нестеренка характеризуються ще й тим, що саме тоді він особисто і багато вчених ДГІ займалися відновленням шахт Донбасу. Тоді до його високих нагород за працю в тяжкі часи воєнного лихоліття було додано медаль «За відбудову шахт Донбасу». Цілком заслужено він був відзначений однією з тоді найвищих державних нагород – орденом Леніна – до 50-річчя ДГІ, яке припало на 1949 р. За 5 післявоєнних років кількість студентів в інституті збільшилася до 2 тисяч, викладачів – до 165 чоловік, зосереджених на 34 кафедрах.
На початку 50-х років П.Г. Нестеренко очолює групу вчених ДГІ, які займалися дослідженням стратиграфії Західного Донбасу. У 1957 р. ректор одночасно став ще й завідувачем кафедри загальної і динамічної геології (сьогодні – кафедра загальної, динамічної і структурної геології), засновником якої у 1922 р. був видатний вчений М.Й. Лебедєв. У цьому ж році він отримав вчене звання професора без захисту докторської дисертації, враховуючи його значний внесок у розвиток освіти і науки в ДГІ. Наукові дослідження очолюваної П.Г. Нестеренком кафедри були зосереджені на визначенні мінерально-сировинних ресурсів Дніпропетровського економічного регіону. Наслідком досліджень були дві монографічні праці (1957 і 1965 рр.) під загальною назвою «Атлас бурого вугілля Дніпровського басейну». Загалом же П.Г. Нестеренко опублікував близько 50 наукових праць, присвячених питанням закономірності вугленакопичення так званого Великого Донбасу (тобто, включаючи територію, яка сьогодні звичніше іменується Західним Донбасом). Дослідження вчених-геологів під керівництвом П.Г. Нестеренка дозволили охарактеризувати якість покладів вугілля у цьому регіоні та дати рекомендації щодо їх видобутку та використання у промисловості.
Успішна наукова і керівна діяльність П.Г. Нестеренка обірвалася занадто рано. Після тяжкої і тривалої хвороби він помер 24 червня 1963 р., похований у Дніпропетровську.
Важливі наукові досягнення П.Г. Нестеренка все ж таки залишаються «на другому плані» його трудової біографії, бо в першу чергу він увійшов в історію нинішнього Національного гірничого університету як керівник вищого навчального закладу, котрий майже чверть століття впевнено, ціною великих зусиль колективу ДГІ і своїх власних сил і здоров’я, спрямовував його діяльність на нові освітні та наукові звершення, розвиток матеріально-технічної бази. Безумовно, що в історії освіти і науки Дніпропетровщини ХХ ст. йому належить помітне місце.
До 100-річчя від дня його народження, у 2000 році кафедра, яку він очолював протягом 6 років, провела «Нестеренківські читання». А до 110-ї річниці заснування НГУ побачила світ присвячена йому книга «П.Г. Нестеренко. Всегда в нашей памяти». Це є данина його пам’яті і свідчення ставлення колективу НГУ до своєї історії.