La historia del Papa Cornelio comenzó hacia el año 251, después de unos años de sede vacante debido a la persecución de Decio, que había acabado con la vida del anterior Pontífice. Durante un periodod de dieciséis meses, la Iglesia fue regida por los sacerdotes de la ciudad romana. Entre ellos había uno llamado Novaciano, que muchos vieron como candidato a ocupar la cátedra de San Pedro.
Los votos recayeron en su mayoría sobre Cornelio, siendo así elegido sucesor de Pedro. Era un hombre de origen noble, de fe y caridad reconocidas. Novaciano no aceptó el nombramiento, originando un cisma contra el que habría de combatir este Papa, que contaba con el apoyo de figuras importantes como Dionisio de Alejandría o Cipriano de Cartago.
La actividad de este Pontífice se centró principalmente en la condenación del rigorismo de Novaciano en la cuestión de los apóstatas. Ya desde muchos años atrás se venía discutiendo si los cristianos apóstatas podían readmitirse en el seno de la Iglesia, previa una sincera conversión. El problema adquirió dimensiones extraordinarias y turbó durante años a muchas iglesias del Oriente y Occidente.
De la carta de San Cornelio a Fabián de Antioquía se desprenden unos datos interesantes para conocer el estado de la Iglesia de Roma, todavía no desarrollada por completo: los presbíteros eran, en aquella sazón, cuarenta y seis, siete diáconos, siete los subdiáconos, cuarenta y dos los acólitos y cincuenta y dos los exorcistas, lectores y ostiarios. Cifras, en verdad, muy modestas para las que había de alcanzar con el tiempo.
San Cipriano hubo de maniobrar entre el rigorismo desesperante y la indulgencia excesiva, inclinándose al fin y abiertamente hacia la doctrina del papa Cornelio, como lo testimonia la correspondencia sostenida con el Pontífice Romano por el gran obispo de Cartago. En pocos meses la verdad se impuso sobre el error. San Cornelio, espíritu recto aunque flexible, supo demostrar que hay momentos en que no es posible ceder. Así le ocurrió a él, cuando supo sellar su fe con el martirio en “Centumcellae”, la actual Civitavecchia, en el año 252.