Pētersone dažādos amatos Valsts ieņēmumu dienestā aizvadījusi vairāk nekā 20 gadus.
Šajā laikā viņa pa karjeras kāpnēm virzījusies pakāpeniski. No 1995. gada vairāk nekā gada garumā viņa bija Bauskas nodaļas Audita daļas galvenā nodokļu inspektore, bet pēc tam kļuva par šīs daļas priekšnieci.
1999. gadā viņa tika iecelta par VID Zemgales reģionālās iestādes Audita daļas priekšnieci, tad ieņēma dažādus amatus Galvenajā nodokļu pārvaldē. Savukārt 2009. viņa kļuva par VID Nodokļu kontroles pārvaldes direktori.
Pirms nepilniem četriem gadiem Pētersonei tika uzticēts ģenerāldirektores vietnieces amats nodokļu jomā. Bet par ģenerāldirektori viņa piekrita kļūt 2013. gadā, kad no amata atkāpās toreizējā VID vadītāja Nelija Jezdakova.
Savas karjeras laikā Pētersone saņēmusi vairākus Finanšu ministrijas apbalvojumus.
