Su tesitura aguda es muy amplia, así como su capacidad gestual de interpretación.
Más tarde estudió en el Conservatorio de París con Rachel Yakar, cantante que había trabajado con Harnoncourt, y el director William Christie, donde obtuvo el primer premio en 1995, es también licenciada en Bellas Artes y Musicología.
Ha colaborado con Nikolaus Harnoncourt en conciertos en el Musikverein de Viena y en la grabación dermida de Haydn junto a Cecilia Bartoli.
Ha grabado obras de Jean-Baptiste Lully, Marc-Antoine Charpentier, Rameau, Couperin, Handel, Gluck, Amadeus Mozart, Haydn, Aaron Copland, Caldara, Leonard Bernstein, Samuel Barber, Debussy, Mehul, Jommelli, Jacques Offenbach, Delibes, Poulenc, Nicolas Racot de Grandval y Jean-Pierre Bacri.
Petibon ha trabajado con directores de la talla de William Christie, John Eliot Gardiner, Marc Minkowski, Nikolaus Harnoncourt y Concentus Musicus Wien, Robert Wilson, la Orquesta Nacional de España y Josep Pons e incluso el grupo de rap Futuristi o el cantante Florent Pagny.