Il est âgé de 48 ans, lorsqu’il est élu par l’assemblée populaire qui se réunit à l’église de San Pietro de Castello [1]. Il est issu d’une très grande dynastie provenant peut-être de la gens Ursia romaine. Il épouse Felicia et est le père du 26ème doge Pietro II Orseolo .
En 976, il suscite un coup d’État pour supplanter le doge [2] Pierre IV, qu’il fait assassiner pour devenir, à son tour, doge de Venise selon Pierre Damien. Le palais ducal est incendié et le feu détruit une grande partie de la ville. Toujours est-il qu’il déploie les plus grands talents dans l’administration de la République.
En deux ans, il restaure la paix civique, reconstruit les quartiers incendiés et l’église Saint-Marc [3] dans lequel il fait mettre en un lieu secret les os de l’évangéliste. Il fait de plus construire deux hôpitaux. Sur le plan extérieur, les rapports avec l’empire d’Occident sont compromis parce que Pietro IV Candiano avait été un homme de confiance de l’empereur Otton II. Pietro Orseolo permet à la femme du défunt, qui est une parent de l’empereur, de conserver toutes les propriétés de son mari. Le 12 octobre 977, il obtient de la ville de Koper le renouvellement des pactes antérieurs, les documents ont brûlé dans l’incendie du palais ducal.
L’abbé Garin de l’abbaye Saint-Michel de Cuxa [4] arrive à Venise pour adorer les reliques de Saint-Marc. Il revient plusieurs fois à Venise et dans la nuit du 1er septembre 978 le doge disparaît sans laisser de traces.
Sous un faux nom, il a gagné l’abbaye Saint-Michel de Cuxa, dans le Roussillon, et y passe le reste de sa vie dans l’expiation, la pénitence et la prière. Sa femme l’avait laissé partir, sachant et comprenant la volonté de son époux.
On ne connaît pas l’année exacte de sa mort, survenue pense-t-on entre 982 et 997. Il sera enterré dans le cloître de l’église.