Петро Калнишевський походив із селянського («мужичого») роду; за іншими відомостями — з руського шляхетського роду Роменської сотні Лубенського полку. Є також версія, що Петро Калнишевський походив з Подільського воєводства, а в московських актах значився як «подільський шляхтич».

На Січі, куди, за переказами, Калнишевський потрапив ще в юному віці, у 8 років, він пройшов шлях від джури до найвищих посад у Війську Запорозькому. Відзначався своїм розумом та фізичною силою. Був військовим осавулом і відповідав за стан та організацію війська, потім суддею Війська Запорозького низового (1760). У 1762 р. обраний кошовим отаманом, але того ж року після зустрічі в Москві з Імператрицею Катериною II усунутий із посади. У січні 1765 року всупереч царській волі старшина знову обрала його кошовим і переобирала на цю посаду протягом наступних 10 років (до ліквідації Січі у 1775 році).

За мужність, виявлену у російсько-турецькій війні 1768—1774 років, Військо Запорозьке дістало подяку від цариці. Кошовий отаман у віці 80 років став кавалером найвищої нагороди Російської Імперії — Ордену Андрія Первозванного. Петру Калнишевському також було присвоєно військове звання генерал-поручика Російської армії.

Петро Калнишевський відстоював територіальні права Запоріжжя, задля чого неодноразово їздив з депутаціями до Санкт-Петербурга (1755—1756, 1762, 1765). Прагнув посилити свою владу й обмежував права старшин та козацької ради. Дбав про поширення хліборобства та торгівлі у запорозьких степах, про заселення запорозьких земель, сприяючи переселенню туди селян з Лівобережної України, Правобережної України й Слобідської України. Попри вимоги поміщиків, не видавав із володінь Січі втікачів.

Калнишевський був людиною заможною і віруючою. Коштом Калнишевського збудовано церкви: св. Трійці в с. Пустовійтівка, Покрови Пресвятої Богородиці в м. Ромни, Свято-Миколаївську в м. Сміле тощо; придбано багато церковної літератури, фінансувано чимало шкіл тощо.

У 1768 році на Січі спалахнув козачий бунт (так званий «бунт сіроми»), під час якого Калнишевський та козацька старшина ховалися у Новосіченському ретраншементі під захистом російських військ. На другий день загін Калнишевського разом з гарнізоном ретраншементу придушили повстання.

23 квітня 1775 року князь Потьомкін виступив на засіданні уряду з проектом ліквідації Запорозької Січі. 4 червня за схваленим планом 100-тисячне військо під командуванням генерал-поручника Петра Текелія, повертаючися з війни з Османською імперією, обступило Січ. Кошовий отаман Петро Калнишевський був незгоден з рішенням Імператриці, але не став боронити Січ і проливати кров одновірців – російське військо впустили на Січ без спротиву.

25 червня 1776 року разом зі старшиною Калнишевського було заарештовано і на пропозицію Потьомкіна довічно заслано до Соловецького монастиря, куди доправлено наприкінці липня 1776 року. Монастирському керівництву наказано утримувати Калнишевського «без відпусток із монастиря, заборонити не лише листування, але ще й спілкування з іншими персонами і тримати під вартою солдат монастиря».

Петра Калнишевського утримували у казематі № 15. «Порційних грошей» виділяли 1 карбованець на добу (що в 40 разів більше, ніж іншим в’язням). На заощаджені гроші він відремонтував свій каземат, а наприкінці життя купив Євангеліє вартістю 2435 карбованців і подарував його монастирю.

Указом нового нового Імператора – Олександра Павловича – від 2 квітня 1801 року вПетро Калнишевський був помилуваний за загальною амністією й отримав право на вільний вибір місця проживання. За своїми літами (йому йшов 111 рік) і станом здоров’я залишився ченцем у монастирі, де й помер на 113 році життя 12 листопада (31 жовтня) 1803 року.

Петро Іванович Калнишевський похований на головному подвір’ї Соловецького монастиря перед Преображенським собором. Могила не збереглася, але на паперті Спасо-Преображенського собору Соловецького монастиря досі збережено могильну плиту з текстом:

«Здесь погребено тело в Бозе почившего кошевого бывшей некогда Запорожской грозной Сечи казаков атамана Петра Кальнишевского, сосланного в сию обитель по Высочайшему повелению в 1776 году на смирение. Он в 1801 году по Высочайшему повелению снова был освобожден, но уже сам не пожелал оставить обитель, в коей обрел душевное спокойствие смиренного христианина, искренно познавшего свои вины. Скончался 1803 года, октября 31 дня, в субботу 112 лет от роду смертию благочестивою, доброю».

23 грудня 2014 року Українська Православна Церква причислила Петра Калнишевського до лику святих. 13 листопада 2015 року Блаженніший Митрополит Київський і всієї України Онуфрій очолив Літургію з чином прославлення святого праведного Петра Калнишевського у Покровському архієрейському соборі Запоріжжя, де спеціально до цієї події був встановлений старовинний козацький іконостас XVIII століття.