Giuseppe Sarto werd geboren als zoon van een postbode en een naaister. Ondanks zijn eenvoudige afkomst werd hij priester en het grootste deel van zijn leven was hij werkzaam in het bisdom Treviso waar hij geboren was. In 1893 werd hij kardinaal en patriarch van Venetië.
Als priester en bisschop was zijn aandacht vooral uitgegaan naar catechese en de opbouw van katholieke organisaties op allerlei terrein. Hij was van mening dat katholieken zich in alle opzichten moesten voegen naar de mening van de bisschoppen. Met samenwerking op politiek vlak tussen liberalen en katholieken had hij grote moeite en hij was tegen de oprichting van christen-democratische partijen.
Zijn verkiezing tot paus in 1903 was het resultaat van politieke inmenging. De meeste kardinalen hadden een voorkeur voor van kardinaal Mariano Rampolla. Hiertegen sprak de Oostenrijkse keizer Frans Jozef I echter een veto uit. Als katholiek vorst had hij het recht geclaimd om in te mogen grijpen tijdens het conclaaf.
Zo viel uiteindelijk de keuze op Sarto, die met deze gang van zaken bijzonder ongelukkig was. Hij zou direct na zijn verkiezing gezworen hebben om elke vorst die nog probeerde in te grijpen in kerkelijke zaken direct te excommuniceren. In ieder geval is het sindsdien niet meer voorgekomen dat er politieke druk werd uitgeoefend op de keuze van een paus.
Met Sarto kozen de kardinalen voor een man met een totaal andere achtergrond dan zijn voorganger, de aristocratische Leo XIII. De eenvoudige afkomst van Pius X werd steeds benadrukt, tot in kinderboeken waarin het verhaal werd verteld van de boerenjongen die paus werd. In tegenstelling tot de geleerde en diplomaat Leo XIII had Pius X jarenlange ervaring als zielzorger.
Dat kwam tot uiting in zijn pontificaat: zijn eenvoud en zijn betrokkenheid maakten hem bij de gelovigen zeer geliefd. Hij wilde hen beschermen tegen de vijandige houding die er was ontstaan tegenover het geloof. Maar hij zag ook binnen de kerk krachten die het geloof ondermijnden. Hij wantrouwde het moderne wetenschappelijke onderzoek, zowel het natuurwetenschappelijke als het theologische.
Gedurende de negentiende eeuw had de studie van de Bijbel een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Geleerden stelden kritische vragen bij de tekst en Pius X was bang dat dit het geloof zou ondermijnen. Volgens hem was dit kritische onderzoek van de bijbel een onderdeel van de pogingen van filosofen, psychologen en andere moderne wetenschappers om de Kerk in diskrediet te brengen. Hiertegen waarschuwde hij in zijn encycliek ‘Pascendi’ uit 1907.
Na het verschijnen van deze encycliek begonnen onderzoeken tegen katholieke geleerden en auteurs die de waarheden ontkenden die de kerk de gelovigen voorhield. Dit liep uit de hand en er ontstond een heksenjacht op iedereen die van ‘modernisme’ beschuldigd zou kunnen worden. Velen werden het slachtoffer van lastercampagnes en anonieme beschuldigingen van modernisme. Onder hen waren de latere pausen Benedictus XV en Johannes XXIII.
Vanaf 1 september 1910 moesten alle geestelijken een ‘anti-modernisteneed’ afleggen. Deze eed, die pas in 1967 werd afgeschaft, belemmerde gedurende tientallen jaren het theologisch onderzoek en bevestigde het beeld dat velen hadden van een Kerk die niets moest hebben van de verworvenheden van het moderne wetenschappelijk onderzoek op welk gebied dan ook. Benedictus XV die Pius X in 1915 opvolgde, maakte een eind aan de lastercampagnes tegen de vermeende modernisten. Toch bleef het wantrouwen tegen moderne ontwikkelingen in wetenschap en maatschappij die de oude geloofswaarheden van de Kerk zouden ondermijnen.
Ook buiten de Kerk toonde Pius X zich onbuigzaam. Hij brak met de voorzichtige diplomatie van Leo XIII en ging in 1905 de confrontatie aan met Frankrijk. In dat jaar had de Franse regering alle kerkelijke bezittingen geconfisqueerd. Hoewel veel Franse bisschoppen aandrongen op een compromis, wilde Pius van geen onderhandelingen weten.
Voor de interne hervorming van de Kerk is Pius X van grote betekenis geweest. Hij begon in 1904 met de codificatie van het kerkelijk recht. Tot dan toe was er geen kerkelijk wetboek waarin dit recht in zijn geheel was vastgelegd. In 1917 zou de Codex Iuris Canonici verschijnen waarin het kerkelijk recht systematisch was vastgelegd. Ook vernieuwde hij de opleiding en vorming van priesters in de seminaries.
Toen hij nog priester was, had Pius X zelf een catechismus geschreven die nu werd uitgegeven en in vele talen vertaald. Zijn encycliek ‘Acerbo nimis’ uit 1905 ging over het godsdienstonderricht. Hij bevorderde dat gelovigen vaker de H. Communie ontvingen. Tot dan toe was het gebruikelijk geweest dat men zo’n viermaal per jaar ter communie te gaan. Met het decreet ‘Quam singularis’ verlaagde hij de leeftijd waarop kinderen de eerste H. Communie ontvangen.
Op liturgisch vlak ging zijn aandacht uit naar de kerkmuziek. Hij maakte het gregoriaans de basis van de kerkmuziek en ging het gebruik van wereldlijke muziek in de liturgie tegen.
Ook als paus bleef hij tegenstander van deelname van katholieken aan het democratische proces. Dat was het geval in Italië, maar ook in Frankrijk. Hij weigerde de wet van 1905 te accepteren die de verhouding tussen kerk en staat in Frankrijk regelde.
Deze anti-democratische houding en de heksenjacht op vermeende ‘modernisten’ hangen als een schaduw over het pontificaat van Pius X. De discussie spitst zich de laatste jaren toe op de vraag in hoeverre hij wist dat op grond van zijn veroordeling van het modernisme fanatici geen middel onbeproefd lieten om hun tegenstanders als modernisten te verketteren.
Hoe dan ook ging Pius X gebukt onder de verantwoordelijkheden van het pausschap. Het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog, op 28 juli 1914, deed hem beseffen dat hij niets had kunnen doen om deze oorlog te voorkomen waarin katholieken elkaar bevochten. Op 2 augustus 1914 sprak hij in een boodschap aan alle katholieken hierover zijn ontzetting uit, maar hij moest machteloos toezien hoe de oorlog zich over Europa verspreidde. Hij stierf kort daarna, op 20 augustus 1914.
Na zijn dood kwam er al snel een grote verering voor hem op gang; in 1954 werd hij heilig verklaard. Vanwege zijn zorg voor het welzijn van kinderen zijn veel scholen naar hem genoemd. Zijn anti-modernisme is evenwel voor velen de zwarte zijde van zijn pontificaat. De Broederschap Pius X koos hem als patroon omdat de leden zijn anti-modernisme bewonderen.