Περίπου ένα χρόνο αφότου διαγνώστηκε ότι πάσχει από οξεία λευχαιμία, ο Στίλιαν Πετρόφ ανακοίνωσε την οριστική αποχώρησή του από την ενεργό δράση, σε ηλικία 33 ετών. Ο Βούλγαρος μέσος, ο οποίος αγωνίστηκε από το 2006 στην Άστον Βίλα, έδωσε και συνεχίζει να δίνει σκληρή μάχη με τον καρκίνο από τον Μάρτιο του 2012, όμως η κατάστασή του έχει πλέον βελτιωθεί αισθητά και η ασθένειά του βρίσκεται σε ύφεση, αν και θα χρειαστεί να συνεχίσει για άλλα δύο χρόνια τη φαρμακευτική αγωγή. Οπως αναφέρει ο ίδιος στη δήλωσή του, που αναρτήθηκε στην επίσημη ιστοσελίδα του αγγλικού συλλόγου, θα αφιερώσει το χρόνο του στην προσφορά βοήθειας σε ανθρώπους που αντιμετωπίζουν ανάλογα προβλήματα υγείας.

Ο Πετρόφ ξεκίνησε την καριέρα του από την ΤΣΣΚΑ Σόφιας και στη συνέχεια έπαιξε για επτά σεζόν στη Σέλτικ, πριν μεταγραφεί το 2006 στην Αστον Βίλα, της οποίας έγινε και αρχηγός. Κατέκτησε συνολικά πέντε πρωταθλήματα (ένα στη Βουλγαρία και τέσσερα στη Σκοτία) και τέσσερα κύπελλα (από δύο με ΤΣΣΚΑ και Σέλτικ), ενώ το 2003 έφτασε με την ομάδα της Γλασκόβης ως τον τελικό του Κυπέλλου UEFA, όπου οι «καθολικοί» ηττήθηκαν από την Πόρτο. Φόρεσε 106 φορές τη φανέλα της εθνικής Βουλγαρίας, πετυχαίνοντας 8 τέρματα.