N'étant pas un politicien[1], il est nommé premier commissaire européen italien dans la Commission Hallstein I à partir de , avec la responsabilité des Affaires sociales. En (ou , ou ), il démissionne et est remplacé par Lionello Levi Sandri.
Professeur, Giuseppe Petrilli devient président de l'IRI (Institut italien pour la reconstruction industrielle – un puissant holding appartenant à l'État) en 1960 et y sert pendant près de vingt ans, jusqu'en 1979[2]. Il décède le , âgé de 86 ans.
Giuseppe Petrilli est membre en 1979 du groupe qui a produit le rapport Spierenburg sur l'amélioration des méthodes de travail de la commission[3].
Giuseppe Petrelli devient membre du 8esénat italien après les élections de 1979.