В начале 1931 года Сергей Киров перенаправил Петровского на партийную работу. По сведениям газеты «Ленинградская правда», за время его работы в роли секретаря партийной организации завода «Красный Путиловец» производство тракторов практически удвоилось, и 28 декабря 1931 Петровского утвердили на должность председателя областного комитета профсоюза рабочих машиностроения. Во время чистки в 1933 году он работал членом Ленинградской Комиссии по чистке и председателем комиссии по чистке Василеостровского района. На XVII съезде ВКП(б) в 1934 году Петровского избрали в состав Комиссии партийного контроля при ЦК ВКП(б), а с августа 1935 года он работал заместителем уполномоченного комиссии при ЦК ВКП(б) по Ленинградской области. С 10 апреля 1936 года Петровский занимал должность заведующего Промышленно-транспортным отделом Ленинградского Обкома ВКП(б).