Părintele Petroniu s-a născut în anul 1914, în comuna Farcașa (județul Neamț). S-a călugărit de foarte tânăr în obștea Mănăstirii Neamțului, unde s-a și format duhovnicește. Mai târziu a fost trimis la București pentru studii, și așa a intrat în obștea Mănăstirii Antim. A studiat Teologia (licență), dar a făcut în paralel și alte studii de matematică și filozofie.

La Mănăstirea Antim, din anul 1937, monahul Petroniu a avut drept ascultare de a pune în bună rânduială biblioteca mănăstirii.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial și în primii ani după (1945-1947), Părintele Petroniu a fost funcționar la Cancelaria Sfântului Sinod și chiar la secretariatul patriarhului Nicodim. A făcut parte din mişcarea „Rugul Aprins” și a suferit consecințele acestei afilieri.

În anul 1977, la cererea monahilor români din Sfântul Munte Athos, Sinodul Bisericii Ortodoxe Române a decis să trimită două grupuri de călugări români ca să întărească efectivul Schitului românesc Prodromu și să revigoreze viața monastică a schitului, în 1977 și 1978. Părintele Petroniu a făcut parte din al doilea grup de monahi.

Din 1978, Părintele Petroniu a trăit neîntrerupt în Sfântul Munte Athos, iar din anul 1984 a fost ales stareț al Schitului Prodromu. A renunțat la stăreție la începutul anului 2011 din cauza vârstei înaintate. A trecut la Domnul în ziua de 22 februarie 2011 și a fost înmormântat după tradiția athonită la 24 februarie 2011 în cimitirul Schitului Prodromu.

Bunul nume al părintelui Petroniu era răspândit pe tot cuprinsul Sfântului Munte. Astfel, când Placide Deseille, stareţul mănăstirii „Sfântul Antonie cel Mare” din Franţa l-a rugat pe părintele Macarie Simonopetritul să-l ducă la un părinte după cuvânt de folos, au venit, împreună cu egumenul Elisei şi toată sinaxa mănăstirii, la Avva Petroniu.

Mitropolitul Serafim Joantă mărturisea despre părintele Petroniu: „În el vedeam chipul ideal al călugărului care îmbina în modul cel mai firesc erudiţia teologică şi laică cu smerenia şi râvnă de rugăciune. Rar mi s-a dat să întâlnesc un om cult şi smerit, în acelaşi timp, cum a fost Părintele Petroniu!”