В 1717–1719 гг. изучением состава марциальных вод по поручению Петра I занимались лейб-медики Р. Арескин и Л. Блюментрост, признавшие воды полезными для лечения ряда заболеваний. В именном Указе Петра Алексеевича от 1719 г. о создании курорта Марциальные воды на Олонце четко, по-военному, звучит: «…Понеже оные воды лечат следующие жестокие болезни, а именно: цинготную, желчь, бессильство желудка, рвоту, понос, почечную, каменную, ежели песок или малые камни и оные из почек гонит, от водяной, когда оныя зачинается, от запору месячной крови у жен, от излишнего кровотечения у оных, от эпилепсии, выгоняет глисты, также лечат килы, и от прочих болезней великую силу имеют…» В Указе был обобщен опыт поколений местных жителей.
Петр I четырежды побывал на курорте – в 1719, 1720, 1722 и 1724 гг. Специально для императора во дворце установили два дубовых токарных станка, на которых он выточил стол, стулья, кресло, подсвечники и другие предметы. При жизни императора источник приобрел широкую славу: издается Указ об открытии Марциальных вод и «Правила дохтурские, как при оных водах поступать». В эти же годы была опубликована статья «Подлинные дознания о действии марциальной Кончезерской воды» с девятью краткими описаниями заболеваний с их исходами после лечения марциальными водами.
В 20-х гг. XVIII в. Петр I несколько раз лечился Марциальных водах. Для царя и его семьи на курорте даже построили дворцы, быстро пришедшие в запустение после смерти государя. Прекратил свое существование и курорт Марциальные воды. Спустя десятилетия, в середине XVIII в., Елизавета Петровна пыталась возродить первый российский курорт. Однако посланный в Олонецкий край лейб-медик Бугаев вернулся к императрице с заключением, что вода из местных источников не обладает никакой целительной силой. Историки утверждают, что это исследование проводилось, как теперь говорят, «на заказ», и результаты были подтасованы в интересах торговцев, ввозивших в то время дорогостоящую минеральную воду из-за границы.
В результате деятельность курорта была приостановлена более чем на полтора века. Большинство зданий и дворцов разобрали, и только в 1910 г. в честь празднования 300-летия дома Романовых на месте Царевниного ключа построили сруб.
Официальный упадок курорта никак не повлиял на местных жителей, они продолжали пользоваться живительной водой источников. Периодически возобновлялся и интерес ученых к необычной воде. Так, в одном из трудов начала прошлого века, посвященном лечебным водам, грязям и морским купаниям в России и за границей, подробно характеризуются воды марциального месторождения и говорится, что по многим параметрам они значительно превосходили воды всемирно