Romano di origine, eletto dopo aspre lotte, pontificò dal 251 al 253. Dovette sopportare l’opposizione del sacerdote Novaziano, che sosteneva che i lapsi, i cristiani che avevano rinnegato la fede per le torture, non dovevano essere riammessi nella Chiesa, e che si autoproclamò papa. Costoro accusavano il pontefice di essere debole e poco determinato. Cornelio allora indisse un concilio, che condannò Novaziano e ne dichiarò illegittima l'elezione, definendolo antipapa. Cornelio fu poi accusato dall’imperatore Treboniano di aver offeso gli déi e provocato così una epidemia. Gli fu dunque ordinato di riparare sacrificando agli déi, ma egli rifiutò, e fu per questo esiliato a Civitavecchia. dove morì. Per i patimenti dell'esilio è considerato martire. Nella sua immagine, rappresentata in modo schematico, compare il triregno, il caratteristico copricapo papale, che per altro alla sua epoca non era ancora in uso.
