У меня была та же проблема, и дело не в том, что не удалось найти файл persistence.xml, а в том, что он не смог найти провайдера, указанного в XML.
Убедитесь, что в вашем XML-файле указаны правильные зависимости поставщика JPA и правильное определение поставщика.
есть. <provider>oracle.toplink.essentials.PersistenceProvider</provider>
В maven мне пришлось установить 2 фляги toplink-essentials локально, так как не было общедоступных репозиториев, которые содержали бы зависимости.