Учился в Полтавской духовной семинарии, откуда в мае 1806 года был переведён в число казённокоштных воспитанников Императорской медико-хирургической академии. В 1807 году, будучи студентом 3-го класса, стал исполнять обязанности помощника прозектора при профессоре Загорском. Перед окончанием академии, 27 апреля 1809 года император Александр I пожаловал Петрашевскому золотые часы. Окончив курс академии с званием лекаря 1-го отделения и с серебряной медалью, он продолжал нести обязанности помощника прозектора и в то же время стал ординатором Санкт-Петербургского сухопутного госпиталя; в госпитале Петрашевский практически изучал хирургию и изобрел две машины: одну «для протягивания вывихнутых перстных суставов», а другую «для прижатия венечной губной артерии при невозможности ее перевязать».
В 1810 году (3 декабря) Петрашевский получил от академии диплом на звание медико-хирурга и перешёл в лейб-гвардии Преображенский полк батальонным лекарем; 23 июля 1811 года он поступил полковым штаб-лекарем в Тверской драгунский полк. Перед началом войны, 22 апреля 1812 года был определён главным хирургом 2-й западной армии, а 2 сентября того же года был назначен при графе Милорадовиче главным доктором по авангарду и арьергарду; 18 декабря 1812 года получил чин коллежского асессора.
Переведённый 30 мая 1813 года в лейб-гвардии Финляндский полк при следовании 2-й гвардейской дивизии от Парижа до Петербурга исправлял должность дивизионного доктора. В это время за отличные труды он был награждён орденом Св. Владимира 4-й степени (27.07.1813) и орденом Св. Анны 2-й степени (23.04.1814 — за отличие во время сражений при Лейпциге и Париже).
В 1816 году он был командирован для устройства дивизионных госпиталей в Нарве, Порхове, Пскове и Новгороде, а в 1817 году — гвардейского госпиталя в Москве, где исполнял должность главного доктора. Наконец, 10 января 1819 года, он был назначен Санкт-Петербургским штадт-физиком и инспектором по лазаретам в Санкт-Петербурге и его губернии, а с 14 апреля — главным доктором при заведениях Санкт-Петербургского «Приказа общественного призрения». В том же году он был командирован в учреждённую на Волковом кладбище больницу в заведении старообрядцев-беспоповцев и устроил особое отделение для сифилитиков при Калинкинской больнице.
Медико-хирургическая академия признала 26 ноября 1821 года Василия Михайловича Петрашевского доктором медицины и хирургии — без экзамена. В 1822 году он получил бриллиантовый перстень. В 1824 году, после наводнения, им был написан проект об устройстве больницы на Васильевском острове на 250 человек, которая и была устроена возле Тучкова моста.