Petronio, vescovo cattolico (dal 433 al 450 ca.), è venerato come santo dalla Chiesa cattolica e patrono di Bologna (festa liturgica il 4 ottobre).
Combatté il nestorianesimo.
La leggenda agiografica narra che dovette la sua investitura ad un intervento divino di san Pietro, apparso in sogno a papa Celestino I.
Solo dal 2000 le sue reliquie sono conservate nella basilica di San Petronio; precedentemente erano conservate nella basilica di Santo Stefano.
San Petronio vescovo di Bologna visse nel V secolo; oscure sono le sue notizie biografiche salvo la data certa della sua elezione a Vescovo di Bologna: 432, quale successore di un altro grande Santo cittadino: Felice. E' tradizione riferire che, prima di essere Vescovo, egli avesse ricoperto importanti cariche pubbliche. Fu ritenuto dagli storici cittadini discendente dalla famiglia consolare romana Petronia che vantava fra i suoi membri Petronio Probino (console nel 341 e prefetto di Roma nel 346) e Sesto Petronio Probo (proconsole in Africa nel 356-358 e poi prefetto del pretorio in varie località ed anche in Gallia) dal cui matrimonio con Anicia Faltonia Proba sarebbe nato il futuro Santo. L'ordinazione sacerdotale avvenne a Bologna o, forse, a Milano. Dal metropolita milanese, da cui allora dipendeva Bologna, fu incaricato di sostituire il defunto vescovo Felice nel 432 ed il suo episcopato si sarebbe protratto non oltre il 450. Benché Petronio fosse definito "vir sanctæ vitæ et monachorum studiis ab adolescentia exercitatus" e fosse nominato autore delle Vitæ patrum Ægypti Monachorum, il
suo culto nell'antichità fu molto limitato nella stessa Bologna. Dal secolo XII la sua venerazione assunse una grandissima diffusione fino a farne nel secolo seguente il protettore principale della città. Connessa allo sviluppo del culto è anche l'amplificazione leggendaria dei dati biografici. Proprio verso la fine del sec. XII un monaco del monastero di S. Stefano, presso il quale era deposto il corpo del santo, compilò in latino una biografia, che ricevette poi ulteriori integrazioni e modifiche. Un'altra biografia in volgare venne redatta nel sec. XIV, ed il complesso della leggenda si arricchì di altri particolari in connessione ed allusione agli avvenimenti politici e religiosi della Bologna dei secc. XII-XIV: La leggenda latina vuole Petronio cognato di Teodosio II impegnato come esattore in Oriente; Questi fu mandato dall'Imperatore a Roma per scongiurare il pericolo di eresie. Papa Celestino I, avvisato in sogno da San Pietro della morte del Vescovo Felice di Bologna, decise, come gli era stato rivelato, di nominare nuovo vescovo proprio l'Ambasciatore Imperiale. Non potendo resistere al volere di Dio Petronio accettò l'incarico. Accolto festosamente a Bologna si preoccupò di ricostruire la città distrutta per ordine di Teodosio I che l'aveva punita per l'uccisione del proprio ambasciatore (la leggenda si sofferma molto su questo episodio con evidente allusione alle vicende della Bologna del sec. XII contraria alla invadenza imperiale). Fra le principali attività ricostruttive il leggendista menziona il complesso di Santo Stefano voluto da Petronio ad imitazione dei luoghi santi di Gerusalemme che avrebbe più volte visitato. Certo, l'anonimo monaco di S. Stefano, quando verso il 1180 compose la biografia, si prefisse uno scopo: quello di esaltare la figura di un santo locale fino ad allora poco venerato.
A molti studiosi recenti sembra che la diffusione del culto sia da collegarsi alle vicende storiche di Bologna dei secc. XII-XIV. La lotta sostenuta contro Federico Barbarossa e poi le libere istituzioni comunali in espansione troverebbero nelle grandiose imprese di Petronio, ricostruttore della città dopo le presunte devastazioni di Teodosio, l'eroe ed il modello a cui ispirarsi e lo stimolo per ripeterne le gesta. Il santo, prima oggetto di culto limitato, trovò nelle delibere comunali sempre più ampio spazio e più accentuati onori. Nel 1141 il vescovo Enrico fece la ricognizione del sepolcro di Petronio e di molte altre reliquie in Santo Stefano; si stabilì poi che la festa del Santo, il 4 ottobre, fosse estesa a tuta la città ed alla Diocesi. Nel 1388 il Consiglio Comunale decise di costruire nel centro della città una basilica in onore del santo, poi iniziata nel 1390 su progetto dell'architetto Antonio di Vincenzo.
Il 3 ottobre 1725 giunsero a Castel Bolognese le reliquie di San Petronio, mandate in dono dal Cardinale di Bologna Boncompagni. L'ingresso in paese avvenne quello stesso giorno partendo dalla chiesa di San Sebastiano fino alla Parrocchiale di San Petronio tra il tripudio della folla, come narra il cronista: Da quella chiesuola parata con damaschi, siccome l'arcipretale, mosse la processione, ed ecco spari fragorosi e il suonare di tutte le campane avvisare i lontani che la reliquia desideratissima entrava nel Castello, intantoché cento voci cantavano benedizione a Dio, e cento e cento fiamme di cere ardenti e non poche lacrime di cuori commossi l'accompagnavano. Anche Castel Bolognese festeggia San Petronio il giorno 4 ottobre, ovvero la più prossima domenica, e viene per l'occasione impartita la Santa Cresima.