Św. Petronela należy do najwcześniej czczonych w Kościele świętych. Chociaż jej życiorys nie jest historycznie udokumentowany, jednak w rzymskich katakumbach Domicylli odnaleziono grób Petronilli.

Według legend Petronilla miała być córką św. Piotra Apostoła, który miał ją uzdrowić z przewlekłej choroby. Jednak nieco później, gdy miała wyjść za mąż, poprosiła o trzydniową zwłokę, a po jej upływie przyjęła Komunię św. i zmarła, ponieważ nade wszystko pragnęła pozostać w dziewictwie. Miało to być w 98 r.

Papież Paweł I w 757 r. przeniósł odnalezione relikwie Petroneli do Bazyliki św. Piotra, do znajdującego się tam mauzoleum. Miało to być może związek z wyborem przez króla Franków Pepina Małego św. Petroneli na osobistą patronkę. Mauzoleum z czasem przekształciło się w kaplicę królewską Franków.

Inna legenda głosi, że św. Petronilla była administratorką domu św. Piotra w Rzymie.

Św. Petronela w ikonografii przedstawiana jest zazwyczaj w postawie modlitewnej, w kornie męczenników i z gałązką palmową; czasem z delfinem, miotłą albo kluczem.

Petronela jest patronką Rzymu, pielgrzymów, podróżujących i wędrowców po górach; była patronką delfinów francuskich, układów między papieżami i królami francuskimi; wzywana jest też w gorączce.

Imię Petronela jest żeńską odmianą imienia Piotr, które oznacza „skałę, opokę”.