Με μια εκπληκτική εμφάνιση στον τελικό των κρίκων στους Ολυμπιακούς Αγώνες του Παρισιού, κατέκτησε το χάλκινο μετάλλιο, συμπληρώνοντας την συλλογή του με τρία ολυμπιακά μετάλλια.
Σε ηλικία 33 ετών, ο Πετρούνιας έγινε ο πρώτος παγκοσμίως που κατακτά τουλάχιστον τρία μετάλλια στους κρίκους, ενώ παράλληλα έγινε ο πιο επιτυχημένος Έλληνας αθλητής όλων των εποχών.
Με αυτό το κατόρθωμα, ο Πετρούνιας εντάχθηκε σε μια εξαιρετικά κλειστή λίστα με τους σπουδαιότερους Έλληνες Ολυμπιονίκες, όπως ο Πύρρος Δήμας (4), ο Κωνσταντίνος Τσικλητήρας (3) και ο Ιωάννης Φραγκούδης (3).
Μάλιστα, με το τρίτο του ολυμπιακό μετάλλιο, ο Πετρούνιας συμβάλλει καθοριστικά στην εμπλουτισμό της πλούσιας ιστορίας της ελληνικής γυμναστικής στους Ολυμπιακούς Αγώνες.
Συγκεκριμένα, ο Έλληνας πρωταθλητής ανεβάζει τον συνολικό αριθμό των μεταλλίων της Ελλάδας στη σύγχρονη εποχή σε επτά. Δίπλα στο όνομα του Πετρούνια, στέκονται τα ονόματα άλλων μεγάλων Ελλήνων γυμναστών, όπως του Δημοσθένη Ταμπάκου με δύο μετάλλια στους κρίκους, του Ιωάννη Μελισσανίδη με ένα χρυσό στις ασκήσεις εδάφους και του ελληνικού ανσάμπλ ρυθμικής γυμναστικής που κατέκτησε το χάλκινο μετάλλιο