Ukoronowaniem jego kariery dyplomatycznej było ambasadorstwo w Wiedniu w latach 1850–1854, podczas którego starał się zmniejszać napięcia na linii Berlin-Wiedeń.
Od 1854 członek Rady Państwa Imperium Rosyjskiego i Komitetu Ministrów tegoż. W latach 1857–1863 pełnił funkcję naczelnego szambelana dworu i sekretarza gabinetu cara Aleksandra II. Za swoją służbę został wyróżniony najwyższymi rosyjskimi odznaczeniami, m.in. Orderem Świętego Andrzeja (z diamentami).
W 1843 współzakładał Berlińskie Stowarzyszenie Numizmatyczne. Honorowy Członek Rosyjskiej Cesarskiej Akademii Nauk od 1856.
Został pochowany na Smoleńskim Cmentarzu Luterańskim w Petersburgu.
Rodzina Piotr Meyendorff był synem barona , namiestnika Inflant i generała kawalerii oraz jego żony Anny Kathariny von Vegesack, córki sędziego naczelnego Rygi. Jednym z jego braci był Jerzy Meyendorff, oficer i geograf.
Żonaty z Zofią hr. von Buol-Schauenstein, siostrą ministra spraw zagranicznych Austrii Karla Ferdinanda von Buol-Schauensteina. Mieli trójkę dzieci: