В начале 1790 гг., во время опустошительного пожара в монастыре, сгорели храмы и часовня. 10 ноября 1793 г. был освящён новый деревянный храм в честь Рождества Пресвятой Богородицы, погребение святого оказалось внутри церкви. В 1806 г. Т.В. Баландин устроил над погребением новую раку из красного дерева, которая была обложена медными посеребренными «охватами с вычеканкою искусно осьми херувимов». Кроме раки в дар монастырю он передал несколько икон с изображением Корнилия и святителя Тихона, епископа Амафунтского. В 1820 г. над мощами Корнилия был освящён каменный трёхпрестольный собор Рождества Пресвятой Богородицы (с тёплыми приделами во имя пророка Илии и святителя Николая Чудотворца). В 1830 гг. рака была обита позолоченным серебром. В середине XIX в. в день памяти Корнилия, 19 мая, в часовню при пещере устраивался торжественный крестный ход. В 1860 г. в «Памятной книжке Олонецкой губернии» напечатали список «преподобных отцов, просиявших и чествуемых в Олонецкой епархии», в котором содержится имя Корнилия. Канонизация святого была подтверждена включением его имени в Собор Олонецких святых (празднование 2 октября), установленный в 1866 г. по благословению Олонецкого архиепископа Аркадия (Фёдорова). В том же году был освящён придел во имя всех Олонецких святых в кафедральном Воскресенском соборе Петрозаводска. В 1910 г. издан Олонецкий патерик, подготовленный архимандритом Никодимом (Кононовым). Тогда же по благословению епископа Никанора (Надеждина) имена Олонецких святых, в том числе Корнилия, стали поминать в каждом епархиальном храме на отпусте утрени и литургии, в 1910 г. по заказу владыки в Санкт-Петербурге была написана икона «Собор Олонецких святых». В 1958 г. Финская православная церковь установила празднование Собору всех святых, в земле Карельской просиявших (в субботу между 31 октября и 6 ноября), в который включено имя Корнилия. В 1972 г. РПЦ учредила празднование Собору Карельских святых в тот же день (Соборы Олонецких и Карельских святых не имеют полного совпадения, поскольку границы современной Петрозаводской и Карельской епархии отличаются от границ Олонецкой епархии в XIX – начале XX вв.). В 2004 г. по благословению патриарха Московского и всея Руси Алексия II (Ридигера) праздник был перенесён на 21 мая (3 июня по новому стилю) – в этот день в 2000 г. был освящён восстановленный собор во имя князя Александра Невского в Петрозаводске, южный придел – в честь Собора Карельских святых. Имя Корнилия вошло также в Собор Новгородских святых, установленный в 1981 г., и в Собор Санкт-Петербургских святых, установленный в 2000 г. В 2005 г. началось восстановление Палеостровского монастыря. Мощи Корнилия не были вскрыты в советские годы и по-прежнему находятся под спудом. Ранние образы святого, связанные с Палеостровским монастырём, не сохранились из-за разорений и пожаров обители. Около 1689 г. из огня были спасены некоторые иконы, вериги и «покров бархатный чёрный» с гроба Корнилия. Среди вывезенного в Кузаранскую волость были «две иконы местныя, один образ Спасителев, а другой Корнилия Чудотворца». Исследователям известны единоличные поясные образы Корнилия, созданные во второй половине XVIII – начале XX вв.