Radenković vant en olympisk sølvmedalje i fotball under Sommer-OL 1956 i Melbourne. Han var med på det jugoslaviske laget som kom på andreplass i fotballturneringen bak Sovjetunionen. Jugoslavia vant kvartfinalen med 9-1 over USA og i semifinalen beseiret de India med 6-0. Finalen tapte de med 0-1 til . Petar Radenković spilte to kamper i turneringen.