En 1641, il épouse Marie de Lampérière, fille du lieutenant particulier des Andelys, avec qui il aura sept enfants dont un mort une semaine après sa naissance. En outre, il est un ancêtre direct de Charlotte Corday, figure de la Révolution française.

Corneille, auteur officiel nommé par Richelieu, rompt avec ce statut de poète du régime et avec la politique contestée du cardinal, pour écrire des pièces exaltant la haute noblesse (Le Cid, œuvre aujourd’hui universellement connue), rappelant que les hommes politiques ne sont pas au-dessus des lois (Horace), ou montrant un monarque cherchant à reprendre le pouvoir autrement que par des représailles (Cinna).

En 1647, il est élu à l’Académie française au fauteuil 14 qu’occupera son frère et collaborateur occasionnel Thomas après sa mort.

De 1643 à 1651, après la mort de Richelieu, et durant la période de la Fronde, la crise d’identité que traverse la France se retrouve dans l’œuvre de Corneille : il règle ses comptes avec Richelieu dans la Mort de Pompée, donne une tragédie de la guerre civile avec Rodogune et développe le thème du roi caché dans Héraclius, Don Sanche et Andromède, s’interrogeant sur la nature même du roi, subordonné aux vicissitudes de l’histoire, en lui faisant ainsi gagner en humanité.

À partir de 1650, ses pièces connaissent un succès moindre, et il cesse d’écrire pendant plusieurs années après l’échec de Pertharite en 1652. Il jette alors son dévolu sur la poésie religieuse, traduisant notamment en vers l’Imitation de Jésus Christ en 1656. Ce n'est qu'à la toute fin des années 1650 que le vieux poète renoue avec la scène avec la tragédie Œdipe.

En 1658, Thomas Corneille parvient à faire revenir la troupe de Madeleine Béjart une seconde fois à Rouen pour jouer les pièces de son frère. En octobre, Pierre Corneille et cette troupe montent à Paris où Molière et sa « Troupe de Monsieur » jouent pendant dix mois essentiellement les tragédies de Corneille (en ouverture devant le roi