Se desconoce su fecha de nacimiento; fue Papa desde el año 140 hasta el 154. De acuerdo con la lista de Papas más antigua, dada por San Ireneo, (Contra Herejías II.31; cf. Eusebio de Cesarea, "Historia de la Iglesia", V.6) Pío fue el noveno sucesor de San Pedro. Las fechas dadas en el Catálogo Liberiano de su pontificado (146-61), descansan en el cálculo falso de cronistas antiguos y no pueden ser aceptados. El único dato cronológico que poseemos es provisto por el año de la muerte de San Policarpo de Esmirna, la cual se puede situar con gran certeza en el año 155-6. En su visita a Roma en el año anterior a su muerte, Policarpo encontró a Aniceto, el sucesor de Pío, obispo allí; por lo tanto, la muerte de Pío debió haber ocurrido cerca del año 154. El "Liber Pontificalis" (ed. Duchesne, I, 132) dice que el padre de Pío era Rufino y lo declara nativo de Aquilea; sin embargo, esto es probablemente una conjetura del autor, que había oído sobre Rufino de Aquilea (a finales del siglo IV). Sabemos por una nota en el "Catálogo Liberiano" (en Duchesne, "Liber Pontificalis", I,5), lo cual es confirmado por el Fragmento Muratorio" (ed. Preuschen, "Analecta", I, Tubingen, 1910), que un hermano de este Papa, llamado Hermas, publicó “El Pastor”. Si la información que da el autor relativa a sus condiciones personales y estado social (primero esclavo y después hombre libre) fueron históricas, nosotros podríamos conocer más sobre el origen de este Papa, su hermano. Es muy posible que la historia que Hermas cuenta de sí mismo sea una ficción.
Durante el pontificado de Pío, la Iglesia Romana, fue visitada por varios herejes, que buscaban propagar sus falsas doctrinas entre los fieles de esta capital. El gnóstico Valentino que había hecho su aparición bajo el Papa San Higinio, continuó sembrando su herejía, aparentemente no sin éxito. El gnóstico Cerdo estuvo activo también en Roma en este período, durante el cual Marción llegaba a la capital (ver Marcionitas). Excomulgado por Pío, el último fundó su doctrina herética (Ireneo, "Contra Herejías", III, III). También maestros católicos visitaron la Iglesia Romana, el más importante fue San Justino, el cual expuso las enseñanzas cristianas, durante el pontificado de Pío y el de su sucesor. Una gran actividad marca así la comunidad cristiana en Roma, la cual se yergue claramente conspicua como el centro de la Iglesia. El "Liber Pontificalis" (ed. Cit.) habla de la decisión de este Papa de que los judíos convertidos al cristianismo deberían ser admitidos y bautizados. No sabemos qué quiere decir esto; sin duda aquí el autor de "Liber Pontificalis" aquí, como frecuentemente, refiere al Papa un decreto válido en la Iglesia de su propio tiempo. Una leyenda posterior atribuye la fundación de las dos Iglesias, la titulus pudentis (ecclesia Pudentiana) y la titulus Praxedis, al tiempo de este Papa, quien se supone también haber construido un baptisterio cerca del anterior y haber ejercido funciones episcopales allí (Acta SS., IV mayo, 299 sqq.; cf. De Rossi, "Musaici delle chiese di Roma: S. Pudenziana, S. Prassede"). Sin embargo esta historia no tiene credibilidad histórica. Estas dos iglesias se construyeron en el siglo IV, aunque no es imposible que ellas sustituyeran casas cristianas en las cuales los fieles de Roma se reunían para el servicio Divino antes del tiempo de Constantino; sin embargo, no se puede suponer que la leyenda sea la prueba de este hecho. En muchos escritos posteriores (por ejemplo, el “Liber Pontificalis”) el "Pastor" o "Shepherd" en la obra de Hermas, esta erróneamente aceptado como el nombre del autor, y ya que a un sacerdote romano Pastor se le asignó un rol importante en la fundación de esas iglesias, es muy posible que el escritor de la leyenda estuviera igualmente despistado, y en consecuencia entrelazó al Papa Pío I en esta narrativa legendaria (v. Práxedes y Pudenciana). Dos cartas escritas al obispo Justo de Viena (P.L., V, 1125 sq.; Jaffé, "Regesta", I, 2º ed., pp. 7 sq.) adjudicadas a Pío, no son auténticas. La fiesta de San Pío se celebra el día 11 de julio.
