Vor allem in der Mitte des 19. Jahrhunderts waren seine Schiffsporträts überaus beliebt, auch heute noch sind sie unter Sammlern begehrt und in den großen Schifffahrtsmuseen vertreten. Lorenz Petersen konzentrierte sich nicht nur auf einzelne Schiffe, sondern stellte auch ganze Flotten (etwa die „Reedereiflotte von G.H. Wappäus“, 1854) dar. Charakteristisch ist, dass Petersen die Schiffe stets in der Seitenansicht darstellte, oft sind im Hintergrund Klippen sichtbar. Großformatige Werke entstanden dabei eher selten. 

Lorenz Petersen wurde als Sohn eines Seemannes in Flensburg geboren. Ab 1830 war er als Malermeister in Altona tätig, er besaß zudem ein Malereigeschäft, in welchem vermutlich Flaggen und Schilder gemalt und zudem auch neue Anstriche für Schiffe besorgt wurden. Lorenz Petersen arbeitete wohl auch gemeinsam mit seinem Halbbruder Peter Christian Holm, sodass viele der Werke aus der Zeit von 1858 bis 1869 mit der Signatur „L. Petersen u. P. Holm“ versehen sind. Bis 1858 signierte Lorenz Petersen die Werke lediglich mit seinem Namen. Unklar ist jedoch, ob Peter Christian Holm in gleicher Weise an den Werken künstlerisch beteiligt war, oder ob die Signatur nur Hinweis auf das wohl gemeinsam geführte Malereigeschäft geben sollte. Sein Sohn Heinrich Andreas Sophus Petersen (1834-1916) wurde ebenfalls als Marinemaler bekannt. Petersen arbeitete (im Gegensatz zu seinem Sohn) kaum für internationale Kundschaft, sondern eher für ansässige Reedereien und Kapitäne.