En marzo del 251, Decio tuvo que salir de Roma para enfrentar a dos contendientes que intentaban hacerse de la corona imperial. Durante ese lapso se reunieron 16 de los líderes de la iglesia y eligieron papa a Cornelio aunque contra la voluntad de éste. A Cornelio se le conoce como un hombre muy clemente. Cipriano de Cartago en una epístola escrita desde el exilio hace una elocuente descripción del valor que requería en ese tiempo aceptar el cargo de Cornelio. El emperador Decio había obligado a todos los ciudadanos romanos a portar un documento por el que juraban lealtad a los dioses romanos. Los cristianos que por temor a las represalias renunciaron a su fe, fueron inicialmente excomulgados por la iglesia y se les llamó “los lapsi” (en latín caídos). Tempo después, aquellos que expresaron arrepentimiento fueron admitidos nuevamente. Pocas semanas después del ascenso de Cornelio, un teólogo romano y líder del clero llamado Novaciano adoptó lo doctrina del montanismo y se proclamó como el segundo antipapa. Novaciano y sus seguidores fueron excomulgados por Cornelio. El emperador romano Cayo Vibio Treboniano Galo sucesor de Decio, desterró a Cornelio a Centumcellae (hoy Civitavecchia, Italia) donde murió como mártir, supuestamente decapitado en el mes de junio del año 253.