Tėvai: Pranas Petronis (1916–2003) – agronomas ir Ona Vitkauskaitė-Petronienė (1923–2005) iš Merkinės – namų šeimininkė. Užaugo trijų vaikų šeimoje, buvo vyriausias. Sesuo Ona Petronytė-Petrošienė (g. 1953 m.) – dailininkė apipavidalintoja, brolis Vytautas Petronis (g. 1957 m.) – matematikas informatikas.

Tėvams nuolat persikraustant, augo Jurbarke, Lauksargiuose (Tauragės r.) ir Kretingalėje (Klaipėdos r.), o nuo 1955 m. – Žarėnuose (Telšių r.). 1957–1961 m. mokėsi Žarėnų (Telšių r.) vidurinėje mokykloje. Dėl nepatogios vietos lankyti mokyklą 1961–1963 m. augo pas tetą (tėvo seserį) Zofiją Petronytę-Mackevičienę Viešintose (Anykščių r.), nuo 1963 m. – su čia persikėlusiais tėvais, 1968 m. baigė Viešintų vidurinę mokyklą. Mokykliniais metais lankė dailės būrelį, susidomėjo medžio drožyba ir išdrožė pirmuosius dekoratyvinius drožinius – Užgavėnių kaukes.

Neįstojęs į Vilniaus dailės institutą, 1968–1969 m. mokėsi Kauno 23-ojoje profesinėje technikos mokykloje, įgijo kino mechaniko specialybę ir 1969 m. dirbo kino mechaniku Viešintose bei Svėdasuose (Anykščių r.).

1969–1971 m. P. Petronis atliko privalomąją karinę tarnybą sovietinėje kariuomenėje, tarnavo Latvijoje ir Kaliningrado srityje (Rusija), buvo tanko mechanikas-vairuotojas ir kino mechanikas bei karinio dalinio dailininkas.

1971–1973 m. P. Petronis dirbo Panevėžio medžio apdirbimo kombinate staliumi. 1973–1981 m. jis gyveno Ignalinoje ir buvo Ignalinos kino teatro "Turistas" kino mechanikas, filmų tikrintojas, dailininkas.

1976–1981 m. jis neakivaizdžiai studijavo Maskvos (Rusija) liaudies meno universitete tapybą ir grafiką, įgijo dailininko išsilavinimą. 1980–1983 m. jis neakivaizdžiai mokėsi Leningrado (dabar – Sankt Peterburgas, Rusija) kino technikume.

1981–2018 m. P. Petronis gyveno ir dirbo Vilniuje. 1981–1983 m. jis dirbo Nemenčinės (Vilniaus r.) miškų ūkyje staliumi, 1983–1988 m. buvo įmonės "Pabaltijo geležinkelis" Vilniaus skyriaus revizorius kontrolierius, 1988–1997 m. – Vilniaus dailės kombinato "Dailė" liaudies meistras namudininkas, medžio drožėjas. Jis vadovavo Vilniaus statybininkų mokyklos dailės būreliui.

Nuo 1997 m. P. Petronis yra laisvas menininkas, iki 2018 m. vasaras praleisdavo, o nuo 2018 m. nuolat gyvena senelių sodyboje Laičių kaime (Anykščių r.), kur įsirengė kūrybines dirbtuves.

Nuo 1977 m. P. Petronis yra Lietuvos tautodailininkų sąjungos Vilniaus bendrijos narys, garsėja kaip senovinių drožybos tradicijų meistras.

Nuo 1976 m. jis dalyvauja kūrybiniuose seminaruose ir stovyklose, drožė Merkinėje (Varėnos r.), Ignalinoje, du kartus Kėdainiuose, Dubičiuose (Varėnos r.), Palangoje, Musninkuose (Širvintų r.), Marijampolyje (Vilniaus r.), Druskininkuose ir kitur. Jis yra nuolatinis medžio drožėjų stovyklų Niūronyse (Anykščių r.) dalyvis.

Svarbiausi P. Petronio medžio drožiniai-skulptūros:

Ignalinoje: "Komjaunimui – 60" (pertvarkyta ir perkelta į miesto parką), "Pergalės 35-mečiui" prie Ignalinos karių kapų, "Tarptautiniai vaikų metai – 1977", "Laumių pasaka" (Palūšėje).

Kėdainiuose – "Eglė – žalčių karalienė".

Palangoje – "Laumės".

Lazdijuose – Salomėjos Nėries skulptūrinis atvaizdas.

Medininkų aukštumoje ant Juozapinės kalno (Vilniaus r.) – stogastulpis su Lietuvos karaliaus Mindaugo skulptūrine figūra.

1990 m. – "Lietuvos mokyklai – 600 metų" (Marijampolis, Vilniaus r.), "Rūpintojėlis" (Marijampolis), "Rūpintojėlis" (Rudamina, Vilniaus r.).

1991 m. – stogastulpis knygnešiui Petrui Vilučiui (1840–1912) Linkmenų (Ignalinos r.) senosiose kapinėse.

2005 m. – koplytstulpis savižudžiams Vilniaus Karveliškių kapinėse, skulptūrinis antkapinis paminklas mokytojai Leokadijai Urbelytei Viešintų naujosiose kapinėse.

2006 m. – stogastulpis Viešintų Šv. arkangelo Mykolo bažnyčios šventoriuje šios bažnyčios šimtmečiui.

2008 m. – dvi skulptūros "Šv. Jurgis" (Veisiejai, Lazdijų r.,).

2009 m. – stogastulpis muziejininko Povilo Jurkšto sodyboje Viešintose.

2010 m. – stogastulpis "Vytautas Didysis", skirtas Žalgirio mūšio 600-osioms metinėms, Laičiuose (Anykščių r.), kryžius Lietuvos Nepriklausomybės 20-mečiui su Motinos Marijos ir Šv. Kazimiero skulptūromis Papiliuose (Anykščių r.).

2011 m. – skulptūrinė kompozicija "Didžiuliai" Griežionėlėse (Anykščių r.).

2012 m. – kryžius su Švč. Mergelės Marijos skulptūra Inkūnų Švč. Aušros Vartų Dievo Motinos bažnyčios šventoriuje, skirtas šios bažnyčios 70-mečiui.

2013 m. – paminklinis kryžius 1850–1863 m. Anykščių klebonui Ferdinandui Stulginskiui ir visiems 1863-aisiais laisvės siekusiems anykštėnams Anykščių bažnyčios šventoriuje.

2017 m. – angelas Traupio mokyklos 240-osioms metinėms Traupyje (Anykščių r.), paminklinė skulptūra partizanams Troškūnų (Anykščių r.) kapinėse.

2018 m. – stogastulpis Lietuvos Respublikos 100-mečiui Viešintų bažnyčios šventoriuje, Jurgiškio (Anykščių r.) kaimo kryžius Indilų sodyboje (2018 m.).

2019 m. – stogastulpis "Nebylys" J. Tumo-Vaižganto 150-mečio jubiliejui Maleišiuose (Anykščių r.).

2020 m. – trijų medžio drožinių skulptūrinė kompozicija pagal J. Tumo-Vaižganto apysaką "Žemaičių Robinzonas" Maleišiuose.

2021 m. – stogastulpis su suoleliu dailininkui Kajetonui Sklėriui jo 145-mečio proga Kunigiškiuose (Anykščių r., su kalviu Valentu Survila), medžio skulptūros "Metraštininkas" ir "Eglė žalčių karalienė" Viešintų miestelio parke.

Jo skulptūros stovi Vilniuje, Anykščiuose, Senovinės bitininkystės muziejuje Stripeikiuose (Ignalinos r.), privačiose erdvėse Alantoje (Molėtų r.) ir jos apylinkėse, Krakėse (Kėdainių r.), Dubičiuose (Varėnos r.), Musninkuose (Širvintų r.), Pabaiske (Ukmergės r.), Kuršėnuose (Šiaulių r.), Aukštadvaryje (Trakų r.), Šilalėje, Lauksargiuose (Tauragės r.), Bijotuose (Šilalės r.).

P. Petronis buvo vienas iš kelių medžio drožėjų, 1991 m. sausio viduryje skubiai, per vieną naktį, sukūrusių laikiną medinį paminklą ant laidojamų Sausio 13-osios aukų kapo Vilniaus Antakalnio kapinėse. Jis atkūrė šventųjų skulptūrėles Viešintų kapinių vartų nišoms, jo kūrinių yra Angelų muziejuje Anykščiuose.

P. Petronis surengė autorinę parodą "Memorialiniai paminklai Anykščių rajone" Vilniaus tautodailės salone (1990 m.). Jis taip pat dalyvavo rajoninėse, zoninėse parodose.

Jis dalyvavo tarptautiniuose medžio drožėjų simpoziumuose Igliaukoje (Marijampolės sav., 1999 m.), Smolanuose (Lenkija, 2000 m.), drožė Hamburge (Vokietija).

P. Petronis yra tarptautinės skulptūrų parodos "Šv. Jurgio pavasaris" laureatas (2008 m.). Jam suteiktas Viešintų bendruomenės garbės piliečio vardas (2021 m.).

Laisvalaikiu dirba sodyboje.

Vedė 1975 m., žmona Rimutė Razmianec-Petronienė (g. 1954 m.). Išsiskyrė 1989 m. Dukterys: Jurga Petronytė (g. 1976 m.) – žurnalistė, teatrologė, Justė Valdonė Petronytė (g. 1990 m.).

Vėl vedė 2002 m., žmona Ineta Auksė Budrevičiūtė-Petronienė (g. 1967 m.).

P. Petronio gyvenimas ir kūryba išsamiai pristatyta Tautvilio Užos biografiniame rinkinyje "Talentingieji viešintiškiai" (2012 m.).