Petra Dierkes wuchs in Essen, später in Ratingen auf. Sie studierte in Münster katholische Theologie mit dem Schwerpunkt praktische Theologie. Nach ihrem Abschluss leitete sie die Tage religiöser Orientierung (TRO) in der Benediktinerabtei Gerleve und in der Jugendakademie Walberberg. Außerdem organisierte sie als Leiterin religiöse Wochenenden für Familien und für Erwachsene und später religionspädagogische Wochenenden und berufsbegleitende Angebote für Erzieherinnen.
Für den Echer Verlag hat sie Predigtreihen verfasst. Sie war Referentin für Öffentlichkeitsarbeit des Diözesanverbands der Katholischen jungen Gemeinde (KJG) und sie arbeitete als pädagogische Mitarbeiterin für Religion und Theologie in der Familienbildungsstätte Bonn. Darüber hinaus war sie Mitarbeiterin der Katholischen Bundesarbeitsgemeinschaft für Erwachsenenbildung (heute KEB) in Bonn.
2006 wechselte sie nach Köln in die Medienabteilung des Erzbischöflichen Generalvikariats (EGV). 2014 wurde sie Abteilungsleiterin der Erwachsenenseelsorge, im darauffolgenden Jahr Hauptabteilungsleiterin Seelsorge. Im Zuge einer Umstrukturierung des EGV wurde sie 2023 zur Leiterin des Bereichs Erwachsenenseelsorge und Dialog. Nach einer erneuten Stukturveränderung scheidet Dierkes zum 1. September 2024 aus allen Ämtern aus und geht in Freistellung.
Seit Anfang 2024 ist sie Schöffin im Amtsgericht Bonn. Außerdem ist sie Bundesvorstand im Hildegardisverein e.V. Sie ist Autorin des Buchs "Mit der Bibel durch das Jahr", welches im Kreuz Verlag erschienen ist.
Ihre Lieblingsstelle in der Bibel lautet: "Ich bin gekommen, damit sie das Leben haben und es in Fülle haben" (Johannes 10, 10). Dierkes ist ein Familienmensch, ihre Großfamilie ist ihr sehr wichtig. In der Freizeit liest sie gerne und fährt Fahrrad. In sieben Sommern fuhr sie mit dem Rad jedes Mal ein Stück weiter entlang der Nordsee. Sie singt im Kirchenchor, engagiert sich in der Gruppe "Laudato si" in der Gemeinde St. Josef. Sie spielt gerne Karten, seit Jahrzehnten ist sie Mitglied in derselben Doppelkopf-Gruppe.