Marija Petrowa war Teil der „goldenen Mädchen“−Generation, die den Sport in den 1980er und frühen 1990er Jahren dominierte. Sie begann ihre Karriere im Alter von fünf Jahren im Sportclub "Trakia" Plowdiw, trainiert von Natalja Morawenowa. Ab 1991 wurde sie von Neschka Robewa im Sportclub "Levski" Sofia trainiert. Bei ihrem ersten WM-Auftritt 1991 in Athen belegte Petrowa nach einem Reifensturz den zweiten Platz im Teamwettbewerb.