Рођен је 15. априла 2000. године у Београду, од оца Дејана и мајке Соње. Има млађег брата Давида.[1] Пореклом је Македонац. Његов деда Гуте Петрушевски је доселио из Македоније у Београд и променио је презиме у Петрушев. Деда је доста заслужан за његове кошаркашке почетке јер га је пратио и водио на тренинге. Филип је друга генерација његове породице која је рођена у Србији.[2]
Петрушев је у млађим категоријама наступао за ФМП, Црвену звезду, Партизан. Он је 2014. године отишао у Шпанију и прикључио се екипи Басконије.[3]
Током 2016. године одлази у Сједињене Америчке Државе, где похађа средњу школу Ејвон олд фармс у Ејвону, Конектикат. Годину дана касније се пребацио на Монтверди академију у месту Монтверди, Флорида.[4]
У октобру 2017. је изабрао да похађа Универзитет Гонзага,[5] а од сезоне 2018/19. је заиграо за њихов тим, Гонзага булдогсе. У сезони 2019/20. је у просеку бележио 17,5 поена и 7,9 скокова по мечу и изабран је за играча године у својој конференцији (Вест коуст конференција).[6]
Сениорска каријера
У јулу 2020. је потписао први професионални уговор са екипом Мега Сокербета.[7] Добио је награду за најкориснијег играча Јадранске лиге у сезони 2020/21.[8] Петрушев је за 31,5 минута по утакмици у просеку бележио 23,7 поена, 7,6 скокова и 1,1 блокаду за просечних 28 индексних поена по мечу, по чему је убедљиво најбољи играч у регионалном такмичењу.[8] Поред МВП признања за Петрушева, центар Меге је био најбољи стрелац лиге са већ поменутих 23,7 поена по мечу, чак 6,5 поена више од најближег пратиоца Јаке Блажича, где ниједном у току сезоне није ишао испод 16 поена, а оборио је и рекорд лиге са чак 12 узастопних мечева на којима је постигао 20 и више поена.[8] Уз већ наведена признања, Петрушев је изабран и за најбољег младог играча АБА лиге а уврштен је и у идеалну петорку такмичења.[8]
На НБА драфту 2021. године је одабран као 50 пик од стране Филаделфија севентисиксерса,[9] након чега је за овај клуб наступао у летњој лиги.[10] Дана 17. августа 2021. је потписао једногодишњи уговор са турским Анадолу Ефесом.[11] Са Ефесом је у сезони 2021/22. освојио Евролигу и турски Куп.
Са репрезентацијом до 18 година је освојио златне медаље на Европским првенствима 2017. и 2018. године. У освајању злата 2017. је бележио просечно 5,3 поена и 3,4 скока по мечу.[21] У освајању злата 2018. је просечно бележио 21 поен, 8,7 скокова и 3,1 асистенцију по мечу.[22] У финалној утакмици са Летонијом је постигао 29 поена и 8 скокова. Био је трећи стрелац и скакач првенства и уврштен је у идеалну петорку.[23]
Био је и члан репрезентације до 19 године која је освојила седмо место на Светском првенству 2019. године у Хераклиону, Грчка. На овом првенству је бележио просечно 19,3 поена и 10,1 скок по утакмици.[24]
Сениори
У новембру 2020. се први пут нашао на списку сениорске репрезентације Србије, када му је селектор Игор Кокошков уручио позив за утакмице са Швајцарском и Финском у квалификацијама за Европско првенство 2022. године.[25] Ипак, Петрушев није тада дебитовао за сениорску репрезентацију јер је био позитиван на вирус ковид 19.[26][27] У фебруару 2021. се поново нашао на списку сениора, овај пут за последња два меча у оквиру квалификација за ЕП, против Грузије и Швајцарске.[28] Дебитантски наступ у дресу сениорске репрезентације је забележио 19. фебруара 2021. на гостовању Грузији у Тбилисију.[29] Србија је савладала домаћина резултатом 92:66, а Петрушев је свој први меч у сениорској репрезентацији завршио са 27 поена и шест скокова.[29]
Са репрезентацијом Србије је освојио сребрну медаљу на Светском првенству 2023 које је играно у Индонезији, Јапану и на Филипинима.