Родился 8 августа 1960 года в Русси (Эмилия-Романья, Италия).
В 1985—1990 годах получил образование по философии и богословию в Папском Университете святого Фомы Аквинского (Ангеликум).
Рукоположен в священный сан 22 декабря 1990 года, защитил докторскую диссертацию по пастырскому богословию в Папском Латеранском университете по теме «Католики Сибири: происхождение, гонения, нынешний день» (итал. «Cattolici in Siberia, le origini, le persecuzioni, l’oggi»).
В 1993—1998 годах — декан центрального региона Сибири (нынешней Преображенской епархии) и главный редактор Сибирской католической газеты
В 1998—2005 годах — генеральный викарий Священнического братства миссионеров св. Карла Борромео; ответственный за работу движения «Comunione e Liberazione» в России (с 1998 года).
С 2004 года преподаёт в Санкт-петербургской семинарии «Мария — Царица Апостолов», с 2006 года по 2008 год являлся её ректором.
21 сентября 2007 года назначен на кафедру Архиепархии Матери Божией в Москве вместо архиепископа Тадеуша Кондрусевича, который был переведён в Архиепархию Минск-Могилёв.
Епископская хиротония о. Паоло Пецци состоялась 27 октября 2007 года. Главным консекрантом был предшественник о. Пецци на посту главы архиепархии Матери Божией — архиепископ Тадеуш Кондрусевич, другими консекрантами — апостольский нунций Антонио Меннини и председатель конференции католических епископов России епископ Иосиф Верт. Также на хиротонии присутствовали российские епископы Клеменс Пиккель, Кирилл Климович; архиепископ Астаны Томаш Пэта и епископ епархии Паринтинса (Бразилия) Джулиано Фриджени.
После хиротонии со словами приветствия к епископу Паоло Пецци обратился нунций Антонио Меннини. Присутствовавший на богослужении от Московского Патриархата заместитель председателя ОВЦС протоиерей Всеволод Чаплин зачитал приветствия от Патриарха Алексия II и митрополита Кирилла. Были также оглашены поздравления от светских властей и от главного раввина Москвы Пинхаса Гольдшмидта.
19 января 2011 года архиепископ Паоло Пецци избран председателем Конференции католических епископов России сроком на три года.
В феврале 2010 года опубликовал статью под названием «Католическая Церковь в России: смысл присутствия» для итальянского журнала «Vita e pensiero». В ней Паоло Пецци подчёркивает, что
В той же статье он пишет: