Родился 1 августа 1938 года в Ростове-на-Дону. После ареста матери жил в детдоме, затем вместе с матерью находился на принудительном поселении в Казахстане.Из Казахстана Павел переехал в Киев к родственникам.
В 1954 году он стал послушником Киево-Печерской лавры.
В 1956 году, когда ему исполнилось 18 лет, поступил в Киевскую духовную семинарию.
В 1959 году был исключён из семинарии игуменом Филаретом (Денисенко) по политическим мотивам.
В том же году рукоположён архиепископом Ермогеном (Голубевым) во диакона к Ташкентскому кафедральному собору.
В 1964 году, по окончании Московской духовной академии, назначен священником в город Каган Узбекской ССР.
В 1969 году построил новый храм, освящённый во имя святителя Николая.
В том же году арестован за распространение самиздата по статье 190-1 «распространение заведомо ложных измышлений, порочащих советский государственный и общественный строй» . Как вспоминал Павел Адельгейм, «у меня нашли довольно много стихов поэтов Серебряного века: Ахматовой, Цветаевой, Мандельштама, Волошина. <…> Суд решил, что все эти произведения писал я сам, а приписывал их известным поэтам» . Поводом к аресту священник позднее называл донос своего однокашника по Киевской семинарии Макария (Свистуна).
В течение года содержался во внутренней тюрьме КГБ в Бухаре.
В 1970 году был осуждён на три года лагерей по обвинению за «клевету на советский строй» .
В 1971 году, в связи с волнениями в ИТУ посёлка Кызылтепа, потерял правую ногу.Освободился из заключения инвалидом в 1972 году. Служил в Фергане и Красноводске.
С 1976 года — клирик Псковской епархии.
В 1992 году при храме святых Жен Мироносиц открыл приходскую общеобразовательную православную школу регентов.
В 1993 году при храме святого апостола Матфея в деревне Писковичи открыл приют для сирот-инвалидов.
До 22 февраля 2008 года был настоятелем храма святых Жен Мироносиц. Освобождён от должности указом архиепископа Псковского и Великолукского Евсевия (Саввина), но с сохранением права службы.
В последние годы жизни служил в храме святых Жен Мироносиц (со Скудельниц) на Мироносицком кладбище.
В эти годы имело место противостояние Павла Адельгейма и нового настоятеля Сергея Иванова. Павел Адельгейм обжаловал в суде новый устав прихода, зарегистрированный Ивановым, и смог добиться, что этот документ признали незаконным. Кроме того, Сергей Иванов сместил с должности сына Павла — Ивана (суд подтвердил законность увольнения).
В 2011 году митрополит Евсевий распорядился о принятии нового устава приходского собрания, но Павел Адельгейм и прихожане отказались его поддержать. После этого епархиальный суд исключил из совета прихода шесть человек (это решение было обжаловано в суде, но суд поддержал Сергея Иванова).Являлся членом Преображенского содружества малых братств, входил в попечительский совет Свято-Филаретовского православно-христианского института.Был женат, имел троих детей, шестерых внуков. Его сын Иван около 16 лет служил директором православной школы регентов при храме, настоятелем которого являлся Павел Адельгейм.