Родилась 16 сентября 1980 г. в селе Хомбусь-Батырево Ибресинского района Чувашской АССР.
В 2002 г. окончила Высшее театральное училище (институт) им. М.С. Щепкина при Малом государственном академическом театре России, г. Москва.
Лилия Петрова удачно сыграла такие роли: Аннушка - «Дни нашей жизни» Л. Андреева, Дуняша - «Касатка» А.К. Толстого, Вторая женщина - «Вор в раю» Э. де Филиппо, Светлана - «Колыбельная» Т. Миннуллина.
Имеет хороший диапазон актерских возможностей, умеет тонко раскрывать психологические, драматические грани ролей. Яркая индивидуальность, темперамент, музыкальность дают ей возможность сочетать комическое и драматическое, изнутри чувствовать характер персонажа.
Из последних ее работ можно отметить Наташу - "Гражданский брак" Н. Сидорова, Юлю - "Век живи, век люби" Б. Рацера и В. Константинова, Любу - "Белым-бела черемуха" А. Ларченкова, Людмилу - "Квадратура круга" В. Катаева, Марину - "Авантюристка" Э. Брагингского, Лену - "Свадьба отменяется?.." Н. Угарина, Варук - "Три свадьбы" А. Эсхеля, Клавдия, Аня - "Дети Ванюшина" С. Найденова, Надя - "Без тебя с тобой" А. Портта Жанна - "Суженая сама пришла" А. Портта, Тоня - "Женись, сынок, женись" А. Попова.
Актриса, имеющая тонкий исполнительский вкус, необыкновенную энергетику, великолепное чувство сцены и собственное видение образа, всегда стремится максимально полно представить на сцене внутренний мир своих героинь. И неважно, каков масштаб ее роли и жанр поставленного произведения. Даже крошечный эпизод может превратиться в ослепительную вспышку на солнце, навсегда остающуюся в памяти зрителя, а самая веселая комедия расцвести на сцене пышным садом переживаний, эмоций, чувств и подтолкнуть зрителей к глубоким размышлениям на серьезные жизненные темы.
Она занята в спектаклях:
- "Константин Иванов" И.С. Максимова-Кошкинского - Варук
- "Не сыграть ли свадьбу?" А. Тарасова - Марийка
- "Дайте дорогу любви" А. Тарасова - Нина
- "Анисса" А. Колгана - Ментти
- "Шутки в глухомани" И. Муренко - Валя
- "Угаснет свет во мне, а ты гори!" Михаила Сунтала - Китаянка
- "Птица счастья" М. Карягиной - Полька
- "Заячье дерево" Павла Морозова – Бабочка
- "Очень простая история" Марии Ладо –Корова Зорька (Шуçăмкка ĕне)
- "Чунăм, Лиза-Акулина" А.Пушкина –Настя