Su padre —llamado también Petronio— fue probablemente prœfectus prœtorio, ya que al parecer existió un personaje con este nombre en un puesto administrativo de la Galia entre 402 y 408.
También se refiere que Petronio podría haber realizado una peregrinación hasta Tierra Santa y la ciudad de Jerusalén.
Estos templos fueron levantados en la misma época en la que el Papa León I estaba construyendo basílicas en Roma y Gala Placidia en Rávena.
Genadio atribuye a Petronio de Bolonia un sermón titulado «In die ordinationis vel Natale episcopi», publicado por Morin[1] en 1897.
Según Genadio, Petronio murió durante el reinado de los emperadores Teodosio II y Valentiniano III, a mediados del 450.