Tėvai – žemdirbiai mažažemiai valstiečiai.

1950 m. baigė Biržų vidurinę mokyklą.

1951–1966 m. D. Petronis dirbo Medeikių (Biržų r.) vidurinėje mokykloje, buvo gamtos ir geografijos mokytojas, paskui – mokymo dalies vedėjas, o 1960–1966 m. – šios mokyklos direktorius.

1952–1957 m. jis neakivaizdžiai studijavo Vilniaus Pedagoginio instituto Gamtos-geografijos fakultete, įgijo geografijos mokytojo išsilavinimą.

Nuo 1966 m. iki gyvenimo pabaigos D. Petronis gyveno Anykščiuose. 1967–1978 m. jis dirbo Anykščių 2-osios vidurinės mokyklos (dabar – Anykščių Antano Vienuolio progimnazija) direktoriumi, 1978–1988 m. buvo šios mokyklos geografijos mokytojas, kol išėjo į pensiją.

Už gerą pedagoginį darbą ir aktyvią visuomeninę veiklą jis buvo apdovanotas Lietuvos SSR švietimo ministerijos kolegijos garbės raštu (1963 m.), medaliu "Už šaunų darbą V. I. Lenino 100-ųjų gimimo metinių proga" (1970 m.). Lietuvos SSR švietimo pirmūno ženkleliu (1970 m.).

Buvo vedęs, žmona Vanda Petronienė (g. 1937 m.) – tarnautoja. Vaikai: Gintautas Petronis ir Jolita Petronytė-Galvanauskienė (g. 1968 m.).

Mirė 2006 m. gruodžio 13 d. Anykščiuose. Palaidotas Anykščių senosiose kapinėse. Kapą ženklina akmeninis paminklas su bareljefine kompozicija ir įrašu.