Святой Корнилий родился в 1501 году и происходил из семьи псковских дворян Стефана и Марии. Желая дать сыну хорошее образование и духовное воспитание, родители отправили его в Преображенский Мирожский монастырь Пскова, где он остался на попечение старца. Там будущий подвижник рубил дрова и изготавливал свечи, занимался изучением, переписыванием и благоукрашением книг, писал иконы. После обучения он возвратился домой, но уже с твердым намерением принять монашество.

Однажды вместе с чиновником Мисюром Мунехином Корнилий побывал в недавно основанном Псково-Печерском монастыре, на то время находившемся в худшем состоянии по сравнению с любой церковью в Пскове. Красота природы и окружавшего обитель леса, особый молитвенный настрой богослужения в пещерном храме настолько впечатлили молодого человека, что он оставил отчий дом и принял монашество в этом монастыре, что произошло примерно в 1523 году.

Трудами святого Корнилия монастырь был расстроен и благоукрашен, в частности, он расширил пещеры, на гостиный двор за пределами ограды перенес храм Севастийских мучеников и на его месте возвел Благовещенский храм. В 1559 году была возведена Покровская церковь, а 1558-1565 годах монастырскую территорию оградили укрепленной каменной стеной с девятью башенками и тремя вратами. В то же время над главными вратами построили церковь Николая Угодника, чьему заступничеству игумен вручил охрану обители.

Святой Корнилий сильно любил книги и в монастыре собрал их в довольно большом количестве. Для этого он создал книжно-литературную школу, которая занималась сбором рукописей — это были богослужебные тексты, житийная литература и светские книги. Помимо русских произведений пополняли монастырскую библиотеку и иноземные, в частности, рукописи с Афона. К середине XVI столетия монастырь перенял у Спасо-Елеазарской обители традицию написания летописей и стал псковским летописным центром. Сам преподобный оставил после себя несколько работ, среди них: рассказ о происхождении монастыря, его описание, а также собрание чудес от Печерского образа.

Помимо книжной школы в монастыре появились иконописная и гончарная мастерские, и начали отливать колокола.

Социальная и миссионерская деятельность Корнилия выходила далеко за стены обители. Он просвещал светом Христовой истины народы, жившие в окрестностях монастыря.

Строил храмы, дома для сирот и нуждавшихся. Во время эпидемии чумы святой направлялся в деревни, чтобы причастить оставшихся в живых и отпеть умерших.

Пещерный монастырь находился у границ Русского царства и служил как маяком православия, так и оплотом против врагов. В Ливонскую войну 1558-1583 годов прп. Корнилий проповедовал в освобожденных городах, возводил церкви и раздавал щедрую помощь из монастырских кладовых пострадавшим от военных действий. В стенах обители он обучал и кормил раненых и искалеченных. Имена погибших записывались в Синодик на вечное поминание.

В 1560 году, в день Успения Богородицы, святой передал просфору и освященную воду для подкрепления русских солдат, осадивших г. Феллин в Эстонии. Той же ночью в крепости произошел пожар, и она была сдана.

После сорока одного года игуменства преподобный Корнилий окончил жизнь мученической смертью, причем большинство исследователей полагают, что произошла она от рук царя Иоанна IV Грозного. В 1570 году государь прибыл в Псков и посетил монастырь. Игумен вышел на встречу из святых врат с крестом в руках. Разгневанный лживой клеветой, царь собственноручно убил святого своим жезлом. Тотчас же покаявшись, Иоанна Грозный перенес тело в Успенский храм. Красный след по пути шествия назвали «Кровавым путем». Свидетельством покаяния царя было щедрое пожертвование на монастырь, и он до конца дней оставался главным жертвователем обители.

Погребли святого в пещерах, где его мощи оставались нетленными более ста лет. В 1690 году их перенесли в Успенскую соборную церковь и положили в новую гробницу в стене собора. Впоследствии раку несколько раз обновляли.

В 1986 году в одной из башен монастыря освятили храм, посвященный святому Корнилию. В 2012 году у стен монастыря открыли и освятили памятник преподобному. Напротив Успенской соборной церкви находится источник святого Корнилия.

Память прмч. Корниля Псково-Печерского отмечается 5 марта и 10 апреля — в праздник Собора Псковских святых.