Старинное селение на Чертовицкой поляне возникло в конце XVI — начале XVII веков вслед за основанием города Воронежа. В то время рязанские крестьяне активно заселяли берега реки Воронеж.
В начале XIX века в Чертовицах появится усадьба членов старинного дворянского рода графов Толстых. В книге «Россия», вышедшей в 1902 году, дана следующая информация: «В 15 верстах от Рамони ниже по Воронежу находится село Чертовицкое, имеющее 1400 жителей, школу и лавки. Здесь в эпоху освобождения крестьян находилось имение супруги Ивана Матвеевича Толстого, заключавшее в себе до 2000 десятин. Ныне имение принадлежит его сыну, графу Ивану Ивановичу Толстому…»
Иван Иванович родился в 1858 году. Молодой граф получил юридическое образование, закончив Петербургский университет.
Многие из бывших владельцев усадеб оставили какой-то след в отечественной истории и культуре. Так, Иван Иванович Толстой был известным нумизматом и археологом. В 1886 году он стал членом Императорской археологической академии. В 1889 году назначен конференц-секретарем Императорской художественной академии, а через несколько лет — ее Президентом. Он принимал деятельное участие в составлении нового устава заведения и европреобразования. Иван Иванович участвовал в создании русского музея императора Александра III (ныне Государственный Русский музей). В 1900 году он стал председателем русского общественного печатного дела и прославился своими книгами — «Древнейшие русские монеты княжества Киевского», «Русские древности в памятниках искусства», «О русских амулетах».
В Чертовицах Иван Иванович владел не только землями и лесом, но и сенокосными угодиями. Он был очарован природой Воронежского края.
В своем имении граф благоустраивает усадьбу. Здесь уже стоял двухэтажный барский дом. Рядом с домом находился искусственный пруд. На дно его были плотно уложены слои глины с соломой, задерживающие воду. Однажды управляющий немец захотел его углубить, но дно превратилось в «решето», и вся вода ушла. Дом управляющего находился ближе к реке, а за ним — родник, обложенный красным гранитом. За чистотой и порядком тщательно следили слуги, особенно когда готовились »к приезду графа. Он приезжал ежегодно, а зачастую жил с весны до осени.
Граф ходил пешком и на лыжах вокруг усадьбы, ездил на лошадях, «в охотку» пилил да колол дрова, работал в своей библиотеке, охотился и удил рыбу.
Перед Октябрьской революцией Иван Иванович Толстой служил в кабинете Витте и был министром народного просвещения. Через полгода вышел в отставку, а после революции эмигрировал.
В 1928 году в бывшем имении графа И. И. Толстого открылся дом отдыха работников вагоноремонтного завода, после смерти Ф. Э. Дзержинского получивший имя этого чекиста. Ныне это пансионат республиканского значения. В 1932 году начал работать детский санаторий.
В годы Великой Отечественной войны Чертовицы находились в руках советских войск и были прифронтовым селом.
След помещиков Толстых сохранился поныне. Уцелели все строения. Только от барского дома остался нижний этаж, а верхний, деревянный, разорили еще в годы гражданской войны. В доме для прислуги сейчас находится отель, а в бывшей конюшне — столовая. В доме управляющего расположился лечебный корпус. Восстановлена церковь Михаила Архангела.
