Cuando estalló la revolución de octubre de 1917, Petrova residía en la localidad de Lodéinoye Pole en la gobernación de San Petersburgo donde trabajaba como bibliotecaria, posteriormente trabajó como contable en Golov. En 1927, regresó a la ciudad de Leningrado con su hija Ksenia de diez años. En 1932, se graduó como profesora de educación física. Comenzó a trabajar como instructora de educación física y deportes de tiro en la sociedad deportiva Spartak en Leningrado y participó activamente en varios deportes, como equitación, ciclismo, remo, natación, baloncesto, esquí, hockey y patinaje. De 1934 a 1935 fue capitana del equipo femenino de hockey sobre hielo del Distrito Militar de Leningrado. Después de mejorar sus habilidades de puntería, ingresó en una escuela de francotiradores y se convirtió en instructora certificada de francotiradores.