Petersen var medlem av kommunestyret i Skopun 1976–1992, styremedlem i kraftselskapet SEV 1985–1991 og innvalgt på Lagtinget fra Sandoy 1988–2002. Petersen var fiskeri- og landbruksminister 1991–1993 i Atli Dams sjette regjering, senere fiskeriminister 1996–1998 i Edmund Joensens andre regjering og Anfinn Kallsbergs første regjering. Han hadde ansvaret for fiskerinæringen i en tid da bankkrisen på Færøyene nærmest hadde utradert den. Han var kritisk til at danskene hadde utpekt de personene som skulle bestyre et finansieringsfond for omorganisering av fiskeindustrien, og karakteriserte Danmark som «storimperialister».