Le succès de Corneille enfle de plus en plus dans la capitale française. Le Cardinal de Richelieu est particulièrement charmé par le talent de l’artiste et le prend sous son aile. Il lui offre alors une pension pour rejoindre le groupe de Boisrobert, L’Estoile, Rotrou et Colletet. Réunis sous cette protection, les dramaturges ont pour mission de réaliser des pièces tragiques et comiques, inspirées par leur mécène.

En 1637, Corneille présente le Cid, œuvre majeure de sa carrière et dont le succès retentit dans toute la France. Cette tragi-comédie met en scène un amour tumultueux, jalonné de duels meurtriers et de conflits familiaux, où les thèmes de l’honneur et du pouvoir royal prédominent. Le succès ne se lève jamais seul. Corneille doit rapidement faire face aux jalousies de ses contemporains, qui estiment que l’œuvre ne respecte pas les règles théâtrales classiques. Richelieu, avec lequel Corneille avait rompu toute relation, presse l’Académie française de prendre part au débat. Il en résulte que cette dernière admet les discordances de la pièce. Avide de liberté, Corneille ne semble pas particulièrement affecté par les événements. Il épouse en 1640 Marie de Lempérière, avec laquelle il aura six enfants.

À partir de cette époque, Corneille met de côté ses traditionnelles comédies pour écrire de nombreuses tragédies. Il s’inspire des histoires de la Rome antique racontées dans sa jeunesse pour écrire Horace (1640), Cinna ou la Clémence d’Auguste (1641), Polyeucte ou encore la Mort de Pompée (1643). Indifférent face aux critiques, il ne respecte pas toujours les règles classiques. Il rencontre alors un grand succès, encore renforcé par la comédie le Menteur (1643) ou la tragédie Rodogune (1644). Il se plaît à mettre en scène des personnages d’une grandeur d’âme remarquable, confrontés à leur passion ou à des choix délicats. Toutes ses représentations lui valent d’être nommé à l’Académie française dès 1648.