Во 2010 година беше именуван за шеф на Делегацијата на ЕУ во Скопје, а следната година премина на должноста шеф на Делегацијата на ЕУ во Сараево и специјален претставник на Унијата за БиХ, функција што ја извршуваше до 2014 година.
Од ноември 2014 Соренсен е шеф на Делегацијата на Европската унија при Канцеларијата на Обединетите нации во Женева, како и претставник на ЕУ во Советот за човекови права на ОН. Специјалните претставници на ЕУ имаат за задача да ги промовираат политиките и интересите на ЕУ во одредени региони и земји или да работата на прашања од особена грижа или интерес за ЕУ. Тие играат активна улога во напорите за консолидирање на реформите, стабилноста и владеењето на правото. Nezavisen
Советот на ЕУ денеска на предлог на високата претставничка за надворешни работи и безбедносна политика Каја Калас го именуваше данскиот дипломат Петер Соренсен за нов специјален претставник на Унијата за дијалогот Белград-Приштина.
Како што соопшти Советот, задачата на Соренсен ќе биде да го олесни дијалогот што ќе придонесе за сеопфатна нормализација на односите меѓу Србија и Косово и особено за спроведување на Договорот за патот кон нормализација и на Анексот за негова имплементација. Civilmedia