Pettinelli nasce nel 1897 in provincia di Ancona. Appassionato sin da ragazzo alla pratica artistica, frequenta la Scuola d’Arte a Roma e l’Accademia di Belle Arti ad Urbino, specializzandosi nella studio della grafica e dell’incisione. Terminati gli studi si trasferisce nuovamente a Roma dove stringe rapporti con il gruppo dannunziano ruotante attorno alla rivista Cronache Bizantine. In questo ambiente conosce Adolfo De Carolis al quale si lega per molti anni, divenendone allievo e collaboratore. Lo stile del maestro non trova tuttavia una totale ammirazione da parte del Pettinelli che al contrario contesta nelle sue opere l’eccessivo decorativismo e la predilezione per gli intarsi cromatici, derivati da suggestioni preraffaellite. De Carolis predilige infatti i Nabis e William Morris, mentre Pettinelli guarda ai primitivi e alle esperienze di macchiaioli e lombardi, le cui suggestioni sono del resto evidenti nelle sue delicate scene paesaggistiche.
Presa parte alla prima guerra mondiale, negli anni ’20 si specializza in acqueforti e xilografie, dedicandosi solo saltuariamente alla pittura ad olio. E’ infatti con tale produzione grafica che Pettinelli ottiene i più ampi riconoscimenti: si presenta alla Biennale, sia nel ’20 che nel ’26, unicamente con delle acqueforti e sono prettamente acqueforti e xilografie le opere acquistate dalle più importanti collezioni pubbliche. Celebri in particolare sono le sue vedute di Piazza Navona, a Roma, così calme, logiche, senza brividi né folgorazioni.
Membro dell’Associazione Incisori d’Italia, nel corso della sua lunga carriera, Pettinelli associa l’attività artistica a quella di critico e di insegnante. Muore a Roma nel 1989.