Будущий святитель Питирим родился в 1645 году в Вязьме (древний город в современной Смоленской области). С ранних лет Господь подготавливал своего избранника к высокому церковному служению. Прокопий, как звали святого в миру, в детстве научился читать и писать, посещал службы и полюбил молитву. Чтение святоотеческих творений оказало на отрока большой духовный рост. Ко всему этому молодой человек отличался зрелым суждением. От Бога Прокопий также имел талант церковного пения и художника, благодаря чему писал иконы. Позже он написал списки чтимых в городе чудотворных образов.

В определенный жизненный момент святой решил полностью посвятить себя служению Богу. Он пришел в Вяземскую обитель святого Иоанна Крестителя, известный своими строгими правилами. В возрасте 21 года Прокопий принял монашеский постриг с именем Питирим. Своей аскетической жизнью молодой монах заслужил уважение братии, и через какое-то время он принял сан иеродиакона и иеромонаха, а затем его выбрали игуменом. В 1677 году отца Питирима наградили возведением в сан архимандрита.

В 1682 году церковное руководство учредило Тамбовскую епархию. Ее жители, основную часть которых составляли языческие народы (мордовцы, черемисы, мерески), а также там проживало много татар-мусульман, страдали от большой нищеты и неграмотности. Среди христианского населения было много раскольников, беглецов от правосудия или беглых преступников. Поэтому на должность Тамбовского епископа был необходим умный, активный и благочестивый кандидат. Всеми этими качествами обладал святой Питирим, на которого обратили внимание Патриарх Иоаким и высшее церковное руководство.

В 1684 году архимандрита вызвали в Москву и избрали епископом, а в начале 1685 года – состоялась его архиерейская хиротония. Покинул святитель стольный град не сразу, а еще год готовился к принятию новых обязанностей.

Прибыв в Тамбов, епископ Питирим с ревностью принялся за устроение церковной жизни. На месте старой деревянной церкви началось строительство каменного Преображенского собора, причем святой не только осуществлял руководство, но и сам работал на стройке.

Но основной задачей было духовное просвещение паствы, для чего были необходимы образованные священники. Святитель Питирим построил школу для обучения духовенства, а в своем доме собрал большую библиотеку. Из уст архипастыря непрестанно исходила проповедь Слова Божьего. Для ознакомления с жизнью и потребностями отдаленных приходов он часто ездил по всей епархии. В 1690 году владыка основал первый женский монастырь в епархии.

В проповеди святого большую роль играл пример его благочестивой жизни. Добавляя к этому сострадание к ближним и мудрое терпение в разговорах с раскольниками и инакомыслящими, ему удалось вернуть в лоно Церкви многих отпавших и несогласных, а также многих обратить к православной вере.

Святой Питирим, несмотря на то, что был молитвенником и заступником перед Богом, никогда не терял христианское смирение. Для защиты Тамбова он разместил на городских вратах образы Христа Спасителя и Казанской Богоматери.

Как уже отмечалось выше, Тамбовский владыка много молился и этому учил верующих. Он каждодневно посещал богослужения и часто служил сам, а когда не правил, то пел на клиросе, обучая хористов правильному пению и чтению. В своей келье святой Питирим часто молился перед Девпетерувским образом Божией Матери и образом святого Николая.

Святитель любил красоту природы на своей земле, которая вызывала у него чувство молитвенного благодарения Пресвятой Троице за видимый мир. В лесу, недалеко от места, куда святой Питирим отправился для уединенной молитвы, он вместе со своим духовным другом и сомолитвенником святителем Митрофаном Воронежским основали обитель, известную сегодня как Трегуляевский монастырь святого Иоанна Крестителя.

Вместе с молитвенным деланием владыка много трудился и физически. Помимо участия в строительстве кафедрального храма он собственноручно выкопал три колодца: возле собора, в монастыре и в лесу на месте молитвенного уединения.

Епископ Питирим упокоился в 1698 году в возрасте 53 лет. Его похоронили на нижнем этаже кафедрального собора, возле часовни святителя Николая.

Духовная связь архипастыря с верующими не прекратилась после его смерти. Приходившие к его молитве за заступничеством, вскоре стали получать исцеления. С 1819 года стали фиксироваться свидетельства о чудесах святого (в книге записали 260 чудес), а в 1914 году его прославили в лике святых. Мощи святителя Питирима, которые изъяли после революции, возвратили Церкви в 1988 году и ныне они покоятся в Преображенском кафедральном соборе Тамбова.

Единственный храм в честь святитель Питирима построен в Трегуляевском монастыре; кроме того, в Тамбовской области в честь него освящено несколько часовен и приделов церквей. В 2014 году, к 100-летию канонизации святого, на площади перед собором открыли ему памятник .

Память святителя Питирима Тамбовского отмечается 10 августа.