После окончания в 1971 г. с отличием ЛГИК им. Н.К. Крупской, очной аспирантуры (1973-1976) и защиты кандидатской диссертации (1977 г.) она пришла на работу в Российскую национальную (тогда Государственную публичную) библиотеку, где и работает по сей день. Татьяна Викторовна прошла в Библиотеке многие должностные ступени: старший редактор (1977 г.), младший, затем старший научный сотрудник Научно-исследовательского отдела библиотековедения РНБ (1977, 1978 гг.), в 1982-1997 гг. стала заведующей сектором координации и методики научно-исследовательской работы.
С 1997 г. по настоящее время (уже 24 года) заведует Отделом комплектования - одним из ключевых отделов РНБ, который выполняет прием и учет федерального обязательного экземпляра, работы по выявлению и восполнению лакун, ретроспективному комплектованию, приобретение иностранной литературы, подписку на периодику, комплекс работ с дарами, ведение международного книгообмена, обеспечивает функционирование обменного фонда, проводит научную и методическую работу по вопросам формирования библиотечных фондов.
Татьяна Викторовна - один из ведущих специалистов в сфере комплектования библиотечных фондов, она пользуется большим авторитетом среди коллег в России и за рубежом. В 1980-1990 гг. внесла заметный вклад в научно-методическое обеспечение и координацию Научно-исследовательских работ по отечественному библиотечному делу. В этот период – член Совета по координации деятельности научных библиотек Сибири и Дальнего Востока при ГПНТБ СО РАН. В разные годы - член Ученого Совета РНБ. В течение 23 лет – председатель экспертно-закупочной комиссии РНБ. Член оргкомитетов многих российских и международных библиотечных форумов. Автор 400 печатных работ, опубликованных отдельными изданиями, а также в материалах конференций, сборников научных трудов, библиотечной периодике в России и за рубежом. Автор около 500 докладов и выступлений на различных профессиональных площадках. Круг ее научных интересов чрезвычайно широк и включает все аспекты отечественного и иностранного комплектования: Федеральное законодательство о библиотечном деле и обязательном экземпляре документов, международный и отечественный книгообмен, ММБА, комплектование электронных ресурсов, госзакупки (94 и 44 ФЗ), работа с дарами и дарителями, учет библиотечных фондов и др. Высочайший профессионализм, широкий кругозор, авторитет среди работников российских библиотек позволяют Татьяне Викторовне делиться опытом и знаниями с коллегами, постоянно, наряду с производственной работой, оказывая большой объем консультационной и методической помощи сотрудникам всех видов и типов библиотек. Проводит занятия на курсах повышения квалификации РНБ.
В 1993-2001 гг. – член Правления Петербургского библиотечного общества трех созывов, с 2004 – член Петровской Академии наук и искусств и Российского творческого союза работников культуры. В 1998-2001 гг. и с 2015 г. – ответственный секретарь Секции РБА по формированию библиотечных фондов, в 2001-2015 гг. – пятикратно переизбранный председатель Секции. Член редколлегии профессиональных изданий: электронного журнала «Библиотечные фонды: проблемы и решения», журналов «Петербургская библиотечная школа», «Книжная индустрия» (2008-2010 гг.), «Университетская книга» (с 2008 г.), «Библиотековедение» (с 2016 г.).Коллеги и сотрудники библиотеки высоко ценят Татьяну Викторовну за умение работать в команде, доброжелательность, легкость общения, деловые и человеческие качества, твердость и принципиальность при решении профессиональных вопросов.
За профессиональные заслуги, общественную деятельность Татьяна Викторовна Петрусенко неоднократно премировалась, получала благодарности, награждалась медалями, Почетными грамотами и знаками. Среди них: Почетная грамота Минкультуры РСФСР и ЦК профсоюза работников культуры (1988 г.), медаль ордена «За заслуги перед отечеством» II степени (1996 г.), медаль «В память 300-летия Санкт-Петербурга» (2004 г.), медаль за заслуги перед отечественной космонавтикой (2004 г.), памятная медаль А.Н.Оленина (2014 г.), медаль правительства Кемеровской области «За веру и добро» (2014 г.), Почетная грамота Территориальной СПб и ЛО организации Российского профессионального союза работников культуры (2016 г.). Многократный лауреат премий РНБ за научную работу.