Из церковных и исторических первоисточников известно следующее.  Игумен Корнилий сопровождал царя в направлении из Пскова к Псково-Печерскому монстырю. Государь был опечален из-за того, что игумен поддержал низложение святителя Филиппа, поверив клевете. Также царь был рассержен на братию монастыря, сносившуюся с изменниками. По дороге стареющий игумен разболелся: постоянные подвиги, болезни и сильные переживания о дальнейшей судьбе монастыря сделали свое дело – у Корнилия открылось внутренне кровотечение. Царя призвали к умирающему игумену, произошло объяснение. Корнилий просил царя не гневаться на монастырь и его братию. Иоанн, растроганный видом умирающего старца, обещал монастырю не вредить. Он понял, что игумен не по злому умыслу выступил против митрополита Филиппа, а лишь поверив убедительной клевете. Когда подъезжали к монастырю, игумен едва дышал. Иоанн взял окровавленного Корнилия и понес его в храм, как и сказано о том в повести о начале и основании Псково-Печерского монастыря.  Обагренная кровью преподобного Корнилия дорожка, по которой царь нес его тело к церкви Успения Божией Матери, названа "Кровавым путем".

Свидетельством прощения монастырской братии со стороны царя служат щедрые пожертвования Псково-Печерскому монастырю, сделанные им после блаженной кончины преподобного Корнилия. Грозный велел отлить для обители колокол и дал золото для риз на святые иконы, наградил сёлами, разными книгами, а из собственных вещей в память оставил золотую цепь, в коей девятнадцать золотых звеньев, монет весом 42 золотника, нож, вилку и ложку в серебряной оправе, орчаг сидельный, трубу военную и денежный кошелек, два ковша серебряных весом оба один фунт и 87 золотников. Наказанию подверглись только те монахи, которые непосредственно сносились с изменниками и участвовали в тайных перегововрах с польским королем. Имя игумена Корнилия было вписано и в царский синодик.

Тело преподобного Корнилия было положено в стене "Богом зданной пещеры", где пребывало 120 лет невредимо. В 1690 году митрополитом Псковским и Изборским Маркеллом мощи были перенесены из пещеры в соборную Успенскую церковь и поставлены в новом гробе в стене.

17 декабря 1872 года мощи преподобного Корнилия с прежним гробом были переложены в медно-посеребренную раку, а в 1892 году - в новую раку. Прославление в лике преподобного состоялось при Императоре Николае Втором, причем службы составлено не было. Однако полагают, что служба преподобному была составлена ко дню открытия мощей в 1690 году.