Петров у лето 1999. прелази у Селтик и прве сезоне већ осваја Лига куп Шкотске. Упркос срећном завршетку сезоне, Стилијан је имао проблема да се навикне на нову средину. Био је носталгичан и слабо је знао енглески језик. Свој енглески је поправио тако што је радио у камиону где су се продавали хамбургери.[2] Наредне сезоне је играо одлично и тако постао први страни играч који је освојио награду за најбољег младог играча ШПФС.
У сезони 2002/2003. Стилијан је на 50 мечева постигао 14 голова у свим такмичењима, и то му је био лични рекорд јер је постигао највише голова у једној сезони. Исте сезоне је у Купу УЕФА стигао до финала.
Дана 12. октобра2006. је хтео да оде из репрезентације, јер није хтео да Стоичков буде селектор. Међутим, 20. марта2007. је променио одлуку и вратио се у репрезентацију. Али тада није поново био капитен, већ је то био Димитар Бербатов. Након што је Бербатов отишао из репрезентације, Стилијан је поново добио капитенску траку.