Według tradycji Petronela miała być córką św. Piotra Apostoła, co wynikało z bliskości ich grobów oraz podobieństwa imion. Była jedną z wczesnochrześcijańskich męczennic w Rzymie, jednak brak jest pewnych historycznych informacji na jej temat. W katakumbach Domicylli odnaleziono jej grób, co potwierdza jej istnienie. Według Passio świętych Nereusza i Achillesa Petronela zmarła śmiercią naturalną. W 757 roku papież Paweł I polecił przenieść jej relikwie do bazyliki św. Piotra, gdyż Pepin Mały wybrał ją na swoją patronkę.