Окончила Школу искусств им. М. К. Чюрлёниса и Литовскую Академию музыки и театра. Совершенствовала вокальное мастерство на мастер-классах Кевина Смита, Хельмута Риллинга, Хермана Макса, Ринальдо Алессандрини, Роберто Джини и других.
Певица сотрудничает с ансамблями старинной музыки „«Banchetto musicale», «Affectus», участвует в проектах консорта «Brevis» и фестиваля старинной музыки «Banchetto musicale» (руководитель Дарюс Стабинскас). Весной 2011 года певица приняла участие в постановке мадригалов К. Монтеверди «Поединок Танкреда и Клоринды» и «Танец неблагодарных» (режиссёр Г. Н. Петроченко). Артистка также участвует в оперных постановках «T&M», а также в театрах Франции, Испании, Португалии, Литвы.
В репертуаре Норы Петроченко - партии в операх «Дидона и Эней» Г. Пёрселла, «Освобождение Руджеро с острова Альцины» Ф. Каччини, в «Вечерне Св. Девы Марии» К. Монтеверди, «Магнификате» И. С. Баха, «Глории» А. Вивальди, «Stabat Mater» Дж. Б. Перголези, оратории А. Скарлатти «Св. Казимир, король Польши» и других.
Певица с успехом исполняет также произведения современных литовских композиторов - О. Нарбутайте, Ф. Байораса, А. Мартинайтиса, В. Бартулиса, О. Балакаускаса. Является частым гостем фестивалей «Нота», «Музыка перемен».
