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Fils de la nièce de l'homme politique Jules Pams, il est introduit par ce dernier dans la famille Bardou pour laquelle il réalise notamment la décoration de l'hôtel Pams à Perpignan, ainsi que des affiches pour le papier à cigarettes JOB[3].
Paul Gervais envoie deux grands tableaux à l'Exposition universelle de 1900 : Le Jugement de Pâris, présenté au Salon de 1894 et qui avait fait "un certain bruit"[4], ainsi que La Folie de Titania, présenté au Salon de 1897. Il reçoit à cette occasion une médaille d'argent pour Le Jugement de Pâris, qui deviendra ensuite la propriété de Jules Pams.
À Toulouse, il se voit chargé de réaliser plusieurs œuvres destinées à orner certaines salles du Capitole. Inaugurée en , la salle des Illustres abrite notamment Le Triomphe des Arts (1897), Dura lex, sed lex (1905) et La Fontaine de Jouvence (marouflée en 1908), commandés à Gervais en 1892. Pour la salle des mariages, il réalise quatre panneaux sur le thème de l'« amour source de vie », ensemble exécuté à partir de 1911 et marouflé en 1916[5].
Grâce notamment à l'appui de Gaston Doumergue, il obtient plusieurs autres commandes publiques : pour le Palais de justice de Besançon (1902), le Ministère des colonies (1910, 1914, 1917), l'École supérieure de la marine (1924)[6], et le Palais de l'Élysée.
hôtel Pams, grand escalier : L'Arrivée triomphale de Vénus.
musée Hyacinthe-Rigaud : Le Jugement de Pâris, 1893 (en dépôt à l'hôtel Pams)[8] ; Portrait de Jeanne Bardou, épouse Pams, dans son château de Valmy (en dépôt à l'hôtel Pams)[9] ; Femme coiffée à l'Antique, 1907
Saint-Ouen, mairie, salle du conseil municipal : décors, peintures marouflées. Paul Gervais illustre le village, ses activités industrielles et son champ de courses dans un style réaliste, avec des scènes animées et colorées de la vie audonienne à la fin du XIXe siècle. Les peintures ont été restaurées et classées monument historique en 1993.
Amour source heureuse de vie, cycle de quatre toiles, 1911-1916 : Amour source de vie, Cythère, Amour source de vie, vingt ans, Amour source de vie, quarante ans, et Amour source de vie, soixante ans.
Caissons du plafond de la Salle Gervais, cycle de cinq toiles : La Fidélité, Innocence, Eros, La Pureté, La Grâce