@PropertySourceをapplication.propertiesに使ってはいけない

結論

@PropertySource(name = "application", value = "classpath:application.properties")

みたいに@PropertySourceを使ってapplication.propertiesを読み込むと、Spring BootのExternalize Configurationの仕組みが働かないので、やるべきではありません。
@PropertySourceの使いどころは、application.properties以外、かつ、環境依存しないプロパティファイルの読み込みに使うものと思います。

やってみる

ソースとプロパティファイル

application.properties

key1 = value1
key2 = value2

TestConfig.java

package com.example.demo;

import javax.annotation.Resource;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.PropertySource;
import org.springframework.core.env.ConfigurableEnvironment;
import org.springframework.core.env.PropertiesPropertySource;

@Configuration
@PropertySource(name = "application", value = "classpath:application.properties")
public class TestConfig {
	@Resource
	ConfigurableEnvironment environment;
	
    @Bean
    public PropertiesPropertySource propertySource() {
        return (PropertiesPropertySource) environment.getPropertySources().get("application");
    }
}

key1は@PropertySourceで、key2は@Valueで読むようにしました。

TestRunner.java

package com.example.demo;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
import org.springframework.core.env.PropertiesPropertySource;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class TestRunner implements ApplicationRunner {

	@Autowired
	PropertiesPropertySource propertySource;
	
	@Value("${key2}")
	String key2;

	@Override
	public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
		System.out.println("key1 = " + propertySource.getProperty("key1"));
		System.out.println("key2 = " + key2);
	}

}

引数なしで実行

key1 = value1
key2 = value2

application.propertiesの設定の通り出力されます。

引数を付けて実行

引数：--key1=value11 --key2=value22

key1 = value1
key2 = value22

key2は正しく引数の指定で上書きされていますが、key1は引数の指定を無視してそのままです。

動作環境

OpenJDK11.0.2
Spring Boot 2.3.2

参考

Spring Boot Features - 2. Externalized Configuration