Petroniusz jest jednym z głównych bohaterów powieści Henryka Sienkiewicza „Quo vadis”.
Niegdyś rządca Brytanii, w czasie akcji właściwym jest mieszkańcem Rzymu posiadającym wypoczynkową willę na południowym stoku Palatynu, przyjaciel, doradca i pierwszy odbiorca lirycznej twórczości cezara. Jego siostrzeńcem jest Marek Winicjusz.
Petroniusz był bardzo przystojny, lecz nieco zniewieściały. Z lubością przyjmował zaproszenia na uczty organizowane przez Nerona wiedząc, iż będzie mógł tam oddawać się rozpustnym orgiom bez ograniczeń. Zdając sobie sprawę z nieodwracalnym procesów starzenia, brał ciągłe kąpiele i masaże. Z racji tego że dużo czasu spędzał na dbaniu o swoje ciało, nie chodził tak jak inni Rzymianie do łaźni publicznych – ze smakiem i przepychem urządził jeszcze lepszą w swoim domu.
Podobnie jak Neron pisał wiersze i afirmował życie. Niechęć budził u niego tłum, ponieważ był estetą i wolał podziwiać piękno jednostki w całej jej krasie, a nie wyszukiwać ją wśród brzydkiego motłochu. Wszyscy wiedzieli, że nie znosi biedoty - według niego ubodzy nie zasługiwali na miano ludzi.
Petroniusz, mimo licznych kochanek, od pięciu lat związany był z nałożnicą Chryzotemis. Z racji swej wysokiej pozycji w hierarchii ludzi zgromadzonych wokół cezara, bohater miał w domu mnóstwo niewolników. Gdy zakochał się w jednej z nich Eunice, po jakimś czasie dał jej wolność, bez jej wiedzy zapisał swoje klejnoty i dom. Od tej pory to Eunice zajmowała pierwsze miejsce w jego sercu.
Gdy usłyszał o miłości Winicjusza do Ligi, nie zawahał się w decyzji o pomocy dwójce młodych. Nie bacząc na niebezpieczeństwo i zmienne humory Nerona, namówił go, by zabrał z domu Aulusów i darował Markowi. Jak się okazało w rozwoju akcji plan nie zakończył się powodzeniem, za co Petroniusz stale obwiniał siebie. Dlatego też wynajdował różne sposoby na odszukanie uciekającej przez natrętnymi zalotami jego siostrzeńca Ligii, a potem na uratowanie jej z więzienia. O wstawiennictwo za dziewczyną prosił nawet Poppeę, chciał przekupić Watyniusza (ten doniósł na niego do cezara i skazał go na niełaskę). Poza tym wielokrotnie chodził z Markiem w przebraniu pod więzienie, przekupywał strażników, organizował porwania nie patrząc, że może to przypłacić życiem.
Swoją tolerancję udowodnił, gdy zaakceptował decyzję Marka o zmianie wiary na chrześcijańską oraz gdy kazał mu ostrzec współwyznawców po tym, jak cezar wydał na nich wyrok za rzekome podpalenie Rzymu. Bał się o los prześladowanych chrześcijan, chciał ich uchronić tak samo, jak siostrzeńca. Gdy okazało się, że zostaną wymordowani w okrutny sposób podczas krwawych igrzysk, zgodził się, aby Piotr Apostoł siedział przy nim w amfiteatrze, przebrany jako jego niewolnik. Dzięki temu zapewnił konającym ostatnie błogosławieństwo.
Petroniusz był doskonałym mówcą, co udowodnił, gdy wystąpił w imieniu Nerona przed wzburzonym tłumem w czasie pożaru Rzymu. Uspokajał ich, obiecując żywność, otwarcie ogrodów pałacowych, aż w końcu przestali żądać wydania im cezara. Podobny talent pokazał w rozmowie z Neronem, gdy starał się przekonać go do oddania mu przetrzymywanej w więzieniu, umierającej z wycieńczenia Ligii. Mimo iż argumentował swoją prośbę tezą, iż zakładniczka według prawa nie powinna być więziona, to i tak jego odwieczny wróg przebiegły Tygellin przekonał cezara, by tego nie robił.
Ważnym momentem w życiu Petroniusza było zdanie sobie sprawy o złym charakterze swego władcy. Gdy nie mógł już patrzeć na cierpienie siostrzeńca i zdał sobie sprawę, że mimo licznych znajomości nie może mu w niczym pomóc, poznał prawdziwe oblicze Nerona i jego zepsutego dworu. Od tej pory za najważniejszy cel postawił sobie doprowadzenie do bezpiecznego pojednania dwójki zakochanych.
Bez zastanowienia zabrał Ligię z Ursusem do swego domu, gdy otrzymali prawo łaski cezara, wymuszone na nim przez tłum. Dowiedziawszy się na Palatynie o znalezieniu u jednego wyzwoleńca chrześcijanina listy Piotra i Pawła Apostołów i wydaniu na nich wyroku, szybko doniósł o tym Markowi. Chciał, aby wszyscy razem, tj. Apostołowie, Winicjusz, Ligia i Ursus uciekli do jego posiadłości na Sycylię, jakby podejrzewał mające nastąpić wypadki.
Gdy Neron wydał na niego wyrok śmierci za wzięcie udziału w spisku Pizona przeciw niemu, postanowił nie czekać na przyjście jego żołnierzy, lecz razem ze swoją ukochaną Eunice otworzył sobie żyły i poczekał na przyjście śmierci.
Petroniusz jest postacią pozytywną. Kochający swego siostrzeńca jak rodzonego syna, broniący chrześcijan przed Neronem czy opiekujący się niewolnicą Eunice, miał w swoim życiorysie kilka mało chwalebnych zachowań. Wszystkie jednak zostają mu wybaczone, gdy czytelnik śledzi fragmenty, w których z szaleńczą wręcz wiarą w powodzenie swej misji stara się uwolnić Ligię z więzienia.