Ксения Петрухина была крестьянской дочерью из села Чанки, что в Коломенском уезде Московской губернии; отца её звали Семёном, а родилась она в 1897 году. В 1913 году она поступила послушницей в Успенский Брусенский монастырь в Коломне. Пострига принять не успела: обители начали закрывать, и в 1919 году послушница вернулась в родное село.

Там она стала помогать при Введенской церкви — сначала жила в сторожке при храме, потом у знакомых, а на пропитание зарабатывала шитьём одеял. Рядом всё время была землячка Анна Горохова, тоже бывшая послушница того же монастыря. В мае 1931 года обеих арестовали и посадили в коломенскую тюрьму. На допросах они не отрицали, что ходят в церковь и говорят между собой о неурожае и нехватке продуктов, объясняя это безбожием и насмешками над Церковью. Тройка ОГПУ отправила их на три года в Казахстан, в Караганду.

Срок кончился в 1934 году, и обе вернулись домой. Ксения устроилась санитаркой на врачебном участке при станции Голутвино, Анна пошла в колхоз, но ни храма, ни рукоделия они не оставили. Новая волна арестов настигла их 5 марта 1938 года. Дежурные свидетели показали, что послушницы будто бы ведут дома антисоветскую пропаганду и на советскую работу устроились для отвода глаз; обе эти показания категорически отвергли.

Следствие заняло несколько дней. 12 марта 1938 года тройка НКВД приговорила их к расстрелу; из Коломны женщин перевезли в московскую Таганскую тюрьму, где 17 марта тюремный фотограф снял их для палачей. 20 марта 1938 года послушниц Ксению Петрухину и Анну Горохову расстреляли и погребли в общей безвестной могиле на Бутовском полигоне.

Важно не спутать её с блаженной Ксенией Петербургской: это разные святые. Здесь — женщина XX века, чья жизнь почти целиком уместилась в тюремные и лагерные документы. Новомучеников принято писать в том облачении, в каком они служили или подвизались, с крестом в руке — знаком мученической кончины; узнают такие иконы прежде всего по надписанию имени.