Fece 5 ordinazioni nel mese di dicembre, 19 sacerdoti, 21 diaconi, 12 vescovi in diversi luoghi. Fu anche lui sepolto vicino al corpo del beato Pietro nel Vaticano, nel mese di luglio. E il vescovado rimase vuoto per 14 giorni.» Non si sa nulla sul suo pontificato, se non che un certo numero di pensatori gnostici cristiani influenti, incluso Marcione del Ponto e Valentino, stavano insegnando a Roma, e che nel luglio del 144 un sinodo di presbiteri, che sarebbe stato presieduto da Pio, espulse Marcione dalla comunità ortodossa. Sembra che Pio sia anche venuto in contatto con l'apologista e filosofo cristiano S. Giustino martire (1 giu.), che stava insegnando a Roma al tempo, e che fu decapitato nel 165 circa. 

  Pio stesso è stato considerato tradizionalmente un martire, ma non c'è nessuna testimonianza antica a suggerire che morì per la fede, e la prima volta che è citato come martire, è nel Martirologio di Adone di Vienna, compilato a metà del ix secolo. In alcuni elenchi primitivi le date del suo regno sono differenti, poiché è collocato dopo il suo successore Aniceto. La sua memoria liturgica si celebra l'11 luglio. San Pio I non ebbe culto nell'antichità e perciò il suo nome manca negli antichi Martirologi, finché Adone di Vienne lo inserì per primo nel suo Martirologio all'11 luglio. Dal Martirologio Romano (ed. 2005):«11 luglio - A Roma, commemorazione di san Pio I, papa, che, fratello del celebre Erma, autore dell'opera intitolata Il Pastore, custodì come un buon pastore per quindici anni la Chiesa.»