Après ces années dans les divisions inférieures, Petrouchine intègre en début d'année 1996 le staff du Dynamo Moscou, dirigeant notamment l'équipe réserve du club jusqu'en 1999. À la suite du départ de l'entraîneur Gueorgui Iartsev au mois de , il est appelé à la tête de l'équipe pour la fin de la saison 1999, l'amenant à la cinquième place du championnat. Non-retenu par la suite, il quitte Moscou en et devient quelques jours plus tard entraîneur du Chinnik Iaroslavl. Il ne dirige cependant l'équipe que six mois avant d'être renvoyé dès le mois de .