Aunque lo que se “sabe” de Santa Petronila no es más que una leyenda falsa, su existencia es real, sin duda alguna. Es una de las santas más antiguas que hay de catacumbas, con leyendas inventadas, al estilo de Santa Martina de Roma (30 de enero) o la polémica Santa Filomena (24 de mayo y 10 de agosto).
Su tumba se encontraba en las catacumbas de Domitila, donde ya aparece representada como intercesora (brazos abiertos y elevados), en un fresco de finales del siglo IV, lo cual indica que es una persona real y que ya en esta época contaba con devoción, y no poca, para ser representada. La fecha exacta de su vida no se conoce, porque podría ser entre el siglo II y el IV. Estuvo enterrada en las catacumbas hasta el siglo VIII, en que sus huesos fueron trasladados a la basílica de San Pedro, en Roma, donde tiene su propio altar y ha permanecido hasta hoy, a pesar de los continuos cambios y edificaciones de dicha basílica. Es en esta época del traslado en que se forja la leyenda, sin fundamento alguno, en que era hija de San Pedro junto a él se había trasladado a Roma.
