San Pío I sucedió a san Higinio en la cátedra de San Pedro. El «Liber Pontificalis» afirma que era hijo de un tal Rufino, originario de Aquilea. El «Canon de Muratori», importante documento de hacia el año 200, contiene la siguiente refeerencia: «...Pero el Pastor fue escrito por Hermas en la ciudad de Roma bastante recientemente, en nuestros propios días, cuando su hermano Pío ocupaba la silla del obispo en la iglesia de la ciudad de Roma...»; ésta es la tradición que recoge el actual Martirologio Romano, y que también estaba inscripta en el mismo Liber Pontificalis. Si tal parentesco es cierto -como muy posiblemente lo es-, san Pío había sido seguramente eslavo, como Hermas.
Durante su pontificado, se vio turbada la paz de la Iglesia por las herejías de los valentinianos y de los marcionitas. San Pío se opuso enérgicamente a ellas, pero el verdadero paladín de la lucha fue san Justino, mártir, que se había convertido del judaísmo y se hallaba en Roma por aquella época.
San Pío consagró a doce obispos y ordenó a dieciocho sacerdotes. Según se dice, transformó las Termas de Novato en iglesia, allí mismo hizo construir, y bendijo y consagró con sus manos, una fuente bautismal, donde «multos uenientes ad fidem baptizauit in nomine Trinitatis» (muchos que llegaron a la fe se bautizaron en nombre de la Trinidad), según lo afiorma el Liber Pontificalis, ya mencionado. Ningún documento antiguo hace mención de su martirio, aunque hasta la edición anterior del Martirologio, donde fue inscripto por el cardenal Baronio, se lo tuvo como tal.
Prácticamente todo lo que sabemos acerca de san Pío I se halla en el texto y las notas de la edición de Duchesne del Liber Pontificalis, vol. I, pp. 132 ss., y en «Histoire ancienne de l'Eglise» del mismo autor, vol. I, pp. 236 ss. Aunque desconozcamos muchos aspectos concretos de san Pío I y su época, se encuentra en el crucial período que llamamos «era postapostólica», donde muchos aspectos de la doctrina y la disciplina eclesiástica toman forma; conviene tener sobre ese tiempo una mirada de conjunto, por ejemplo, el manual de Hubert Jedin de historia de la Iglesia, Herder, 1966, volumen I, págs. 201-250. Artículo basado en Butler, con amplias enmiendas.