瓦西里·佩特連科于上個世紀九十年代在俄羅斯圣彼得堡開始了他的指揮職業生涯，于2006年9月被任命為皇家利物浦愛樂樂團常任指揮，2009年9月晉升為首席指揮。同時，他還擔任奧斯陸愛樂樂團首席指揮、英國國家青年管弦樂團常任指揮、米哈伊洛夫斯基劇院常任客座指揮。

他曾與歐洲青年管弦樂團巡演，并與全歐洲、美國、澳大利亞、新西蘭和日本等世界知名的管弦樂團建立了良好的合作關系。他在BBC逍遙音樂會的首次亮相是在2008年與皇家利物浦愛樂樂團合作，后又于2010年及2012年參加了音樂節。未來他和俄羅斯國家管弦樂團進行歐洲和美國的巡回演出，并與芝加哥交響樂團和華盛頓國家交響樂團進行首次合作。

瓦西里·佩特連科還多次參加歌劇演出，如在格林德伯恩演出威爾第的《麥克白》、在法國巴黎歌劇院演出《葉甫蓋尼·奧涅金》、在荷蘭演出《鮑里斯·戈都諾夫》，在漢堡國家歌劇院演出《黑桃皇后》，與皇家利物浦愛樂樂團在圣地亞哥合作演出《帕西法爾》。

他參與錄制的包括柴科夫斯基的《曼弗雷德交響曲》（榮獲2009年度留聲機大獎）、約翰·塔文納爵士的《安魂曲》世界首演、拉赫瑪尼諾夫的《第三交響曲》（榮獲2012年德國古典回聲大獎）、《第二交響曲》、《第一交響曲》、《交響舞曲》，并與馬其頓鋼琴家合作完成鋼琴協奏曲。樂團錄制的肖斯塔科維奇《第十交響曲》于2011年榮獲格萊美最 佳管弦樂錄制獎。