Пьетро Да Кортона родился 1 ноября 1596 года в городе Кортона, Италия. Учился живописи в Риме, у флорентийских художников Андреа Коммоди и Баччо Чарпи.
Наиболее известной его работой является плафон римского палаццо Барберини. Аллегорическая композиция, представленная на плафоне, прославляет папу Урбана VIII, члена семьи Барберини. Работа над ним продолжалась шесть лет, с 1633 по 1639 годы.
В 1637 году художник предпринял путешествие в Венецию и Флоренцию, где изучал произведения великих мастеров. «Триумф Венеции» Веронезе из Дворца дождей оказал сильное влияние на живописную манеру мастера.
В 1640-1647 годах Пьетро Да Картона жил и работал во Флоренции. Одной из работ того времени были фрески палаццо Питти, аллегорически изображающие планеты. Этой работой он предвосхитил манеру Луки Джордано, сумев великолепно передать живописными средствами воздушную перспективу. В архитектурных и живописных работах он стремился к пространственному единству элементов, используя перспективу, тщательно разрабатывая декор, расставляя акценты посредством игры света и тени.
Самой значительной работой Пьетро Да Картона в области церковной монументально-декоративной живописи является композиция «Чудо св. Филиппа Нери и Небесное воинство» – роспись апсиды, нефа и парусов в церкви Санта Мария Валличелла в Риме, работа над которой длилась почти два десятилетия с 1646 по 1665 годы.
Умер Пьетро Да Картона в Риме 16 мая 1669 года.