Прошедшие два сезона (1900/01 и 1901/02) работы в Большом театре видимо не принесли удовлетворения Петру Сергеевичу Оленину, стремившемуся к новаторству, к реформации оперной сцены. Может быть, в нем уже проявлялся будущий режиссер. Несомненно, что после режиссерских и актерских работ Общества искусства и литературы и первых лет Московского художественного театра, даже в какой-то мере Частной оперы С. И. Мамонтова, рутинные постановки в Большом театре, с ничего не выражающими статуарными массовыми сценами хора и миманса, актерской беспомощностью подавляющего числа солистов, оперы, напоминающие костюмированные концерты, разумеется, не могли соответствовать взыскательному вкусу, новаторским запросам и исканиям талантливого певца-актера Петра Сергеевича. Бесперспективность каких-либо изменений к лучшему на казенной сцене Большого театра была ему очевидна. Конечно, были блестящие певцы – Л. В. Собинов, А. В. Нежданова, непревзойденный Ф. И. Шаляпин, но не было ансамбля.
Теперь же, когда от Петра Сергеевича ушла жена, невольные встречи с В. С. Севастьяновым, тоже служившим в Большом театре, вероятно, ставили его в несколько ложное положение в коллективе.
Вполне вероятно, что все вместе взятое привело П. С. Оленина к решению уйти из Большого театра, и с 1 сентября 1903 года он оставил в нем службу.
В Москве 1 октября 1904 года в театре сада «Аквариум» состоялась премьера оперы Римского-Корсакова «Майская ночь» – этим спектаклем открылся первый сезон нового, только что возникшего театра Опера С. И. Зимина.
П. С. Оленин поступил в него вскоре после его создания. После премьеры «Майской ночи» известный критик С. Н. Кругликов в рецензии о спектакле особо отметил П. С. Оленина – «уморительного писаря, единственное действительно живое, комическое лицо спектакля».
В. Боровским написана книга «Московская Опера С. И. Зимина», изданная издательством «Советский композитор» в 1977 г. В предисловии Заслуженный деятель искусств РСФСР, профессор Д. А. Марков отметил, что автор собрал очень интересный материал о деятельности П. С. Оленина и Ф. Ф. Комиссаржевского. Д. А. Марков, среди прочего, подчеркивает: «Особенно следует выделить страницы, посвященные режиссерской работе П. С. Оленина, осуществлявшего художественное руководство театром, начиная с 1907 года. Оленин был не только прекрасным режиссером, но и большим актером, прекрасно понимающим особенности оперного исполнительства».
Анализируя деятельность П. С. Оленина, В. Боровский на странице 52 пишет:
Первым спектаклем, поставленным П. С. Олениным в Опере Зимина, была «Орлеанская дева» Чайковского, показанная 15 сентября 1907 года и признанная критикой крупным достижением театра. В качестве главной удачи отмечалась постановка массовых сцен; Ю. Сахновский в рецензии отметил: «Движение хоровых масс достигнуто такое, какого в Москве еще не было, и я не могу, начиная писать о постановке и исполнении, не начать с приветствия г-ну П. С. Оленину, считая, что достигнутое им может сделать честь любому правительственному театру Европы, а не только частной антрепризе».
Следующей постановкой П. С. Оленина стала «Кармен» Бизе в приближении к первой авторской редакции композитора. О спектакле было много споров, но он оставался длительное время в репертуаре театра; и опять критикой особо отмечались массовые сцены, поставленные даже интереснее, чем в «Орлеанской деве».
Впоследствии отмечались удачные постановки Олениным опер «Нюрнбергские мастера пения» Вагнера в содружестве с дирижером Э. Д. Купером, «Золотой петушок» Римского-Корсакова и ряд других постановок; В. Боровский в своей книге «Московская Опера С. И. Зимина» рассказывает о них.
Повествуя о сезоне 1910/11 годов, автор книги на странице 136 кратко упоминает, что «последней премьерой года была опера Пуччини „Чио-Чио-Сан“, прошедшая с большим успехом», ничего не поведав читателю об истории создания этого спектакля. Кратко история его такова.