Petrelius valmistui arkkitehdiksi Polyteknillisestä opistosta 1890. Hän jatkoi opintojaan Berliinissä. Suomeen palattuaan hän meni osakkaaksi arkkitehtuuritoimisto Usko Nyström – Petrelius – Penttilään. Samanaikaisesti Petrelius toimi Vakuutusyhtiö Pohjolassa asiantuntijana ja siirtyi myöhemmin kokonaan vakuutusyhtiön palvelukseen. Päivätyönsä ohella hän jatkoi rakennusten suunnittelua. Muun muassa vuonna 1912 valmistunut Malmin kansakoulurakennus, nykyinen Karviaistien koulu, on Petreliuksen käsialaa.[1][2] Suurin osa Petreliuksen suunnittelemista rakennuksista on Helsingin seudulla. Muun Suomen rakennuksista merkittävä on esimerkiksi Petreliuksen Kemiin apteekkari F.J. Skipparille suunnittelema apteekkirakennus vuodelta 1899.[3]
Nyströmin ja Penttilän kanssa hän suunnitteli muun muassa Koiton talon Helsinkiin.
Professori Alfred Petrelius oli Albert Petreliuksen veli. Heidän vanhempansa olivat värjärimestari, valtiopäivämies Abraham Petrelius ja Josefina Charlotta Lindholm.[4][5]
