Per Vesterlund disputerade 2000 vid Stockholms universitet på en avhandling om den svenske filmregissören Erik "Hampe" Faustman. (Den glömde mannen: Erik "Hampe" Faustmans filmer, 2000) Han har sedan dess bedrivit forskning kring svensk film- och mediehistoria. Han har bland annat undersökt tidiga filmvisningar ur ett lokalt perspektiv med Gävle som case, växelspelet mellan film och television med TV:s filmvisningar som case, och den svenska arbetarrörelsens filmverksamhet.

Han har varit redaktör eller medredaktör för flera antologier, som Mediala hierarkier (2007), Svensk television: En mediehistoria (2008) eller Citizen Schein (2010). Han var 2013 gästredaktör för Nordisk kulturpolitisk tidskrifts temanummer om Filmpolitik.

Sedan 2010 har han drivit ett forskningsprojekt om svensk film- och mediehistoria med utgångspunkt i film- och mediepolitikern Harry Scheins verksamhet och personarkiv (under åren 2010-2013 finansierat av Vetenskapsrådet). Han har också medverkat i att driva ett antologiprojekt om den svenska medieforskningens framväxt (Massmedieproblem, 2015).