Il naquit à Rome vers 180. Lorsque mourut, en 250, le pape saint Fabien, durant la terrible persécution de l’empereur Dèce, les chrétiens subirent tellement de violences que la désignation d’un nouveau pape fut reportée de plus d’un an. Un prêtre romain, Novatien, excita alors un parti pour se faire élire ; Novatien représentait un courant hérétique qui refusait à l’Eglise le pouvoir de pardonner les péchés commis par les chrétiens après leur baptême.

En mars 251, malgré la puissance du camp de Novatien, le prêtre romain Corneille fut choisi comme 21e pape de l’Eglise. Ce choix se justifia notamment par le fait que de nombreux chrétiens avaient apostasié sous la violence des persécutions, mais désiraient réintégrer l’Eglise. Novatien parvint pour sa part à se faire aussi consacrer par quelques évêques et forma ainsi le deuxième schisme de l’histoire, en s’alliant à un hérésiarque carthaginois du nom de Novatus.

Corneille fut toutefois reconnu par la plus grande partie du monde chrétien, et un synode réuni à l’automne 251 excommunia Novatien. Toutefois, Corneille, accusé par les autorités romaines d’avoir suscité les troubles liés au schisme, fut emprisonné sur ordre de l’empereur Trébonien Galle à la fin de l’année 252. Comme il avait converti en captivité son geôlier et plusieurs soldats, il fut mis à mort en juin 253.