Д-р Димитрина Петрова е инициатор на БОЛД (Българска общност за либерална демокрация). Тя разви концепцията за БОЛД по време на полугодишно пребивавне като Reagan-Fascell Fellow в National Endowment for Democracy във Вашингтон, САЩ, през 2018 г., и стартира инициативата БОЛД най-напред в рамките на Български хелзинкски комитет, а от юли 2022 е директор Фондация БОЛД. В периода 2017-2020 Димитрина е Програмен директор на SOS Детски селища – организация, която съчетава доставката на социални услуги за деца със защита на правата на детето. Преди да се завърне в България, Димитрина Петрова е изградила две силни и влиятелни международни правозащитни организации: в периода 2006-2016 г. е ръководила Equal Rights Trust (Лондон), а в периода 1996-2006 – European Roma Rights Centre (Будапеща). По време на работата си в Equal Rights Trust е развила мащабни многогодишни антидискриминационни проекти в 46 страни по света, включително Беларус, Египет, Индия, Индонезия, Иран, Кения, Китай, Малайзия, Мианмар, Русия, Судан, Украина и страните в Средна Азия. Била е консултант на редица международни организации – ООН, ЕС, Съвет на Европа, Световната банка и др.

Димитрина Петрова е преподавала като гост-професор в множество университети в различни страни, включително с дълготрайни ангажименти в Орегонския Университет (Юджийн, Орегон, САЩ), Централно-европейския университет (Будапеща), College of Europe (Варшава). През 2010 г. получава наградата Eric Lane Fellowship в Clare College, университета Кеймбридж (Англия), където работи по темата за социалната справедливост в здравеопазването.

През 1992 г. Димитрина Петрова създава и ръководи първата национална ромска правозащитна организация в Европа, Проект права на човека (София). От 1982 до 1995 г. тя е била преподавател по философия в СУ „Климент Охридски“. През 1990-1991 г. е била народен представител в Седмото Велико Народно събрание от групата на Екогласност. Има докторска степен в България (1994 г.), с дисертация на тема „Утопия и ценностна рационалност“ и над 150 публикации в областта на равенството, правата на човека, новата история на България, и широк спектър от социално-политически теми. Носител е на няколко международни награди за постижения в областта на демокрацията и човешките права.