Mineiro de Varginha, Petrônio iniciou seu caminho como ator com apenas 2 anos de idade, em uma peça teatral como o Menino Jesus em uma escola onde sua irmã estudava, por lá fazia teatro amador e, aos 17 anos, em 1986, decide se mudar para São Paulo e é aprovado pro curso de Artes Cênicas na Universidade de Campinas.[1] Por lá, ingressou na peça acadêmica Deixa Estar com direção de Adilson Barros e como conclusão do curso a peça Vem...Senta Aqui ao Meu Lado e Deixa o Mundo Girar, Jamais Seremos Tão Jovens.[2]
Em 2016, junto com os colegas da novela, foram nomeados Personalidades do Ano pela revista Gente na Argentina pelo sucesso de Dez Mandamentos e confirmado na terceira temporada de Conselho Tutelar para 2017.[4] Em 2017, o ator foi convocado para fazer o bispo evangélico Edir Macedo, no filme Nada a Perder, que estreou em março de 2018, e continua em cartaz nos cinemas de todo o Brasil até o final de abril. O longa-metragem conta a história do líder, fundador da Igreja Universal do Reino de Deus e também proprietário da RecordTV.[5]