Parmigiano di nascita, trascorse la giovinezza a Bologna, dove si formò artisticamente nell'ambito dei Carracci. Tornò in patria alla morte del padre Giacomo Antonio (1595); la sua prima opera documentata è del 1602, alcuni affreschi per la chiesa parrocchiale di San Martino ad Arola, che fu gravemente danneggiata da un terremoto nel 1818. Nella chiesa ricostruita resta la pala dell'altare maggiore con San Martino e san Bernardo in un paesaggio e la Madonna in gloria.[1] Nel 1610 affrescò la cupola della chiesa di San Martino di Traversetolo, con l'Assunzione della Beata Vergine (ancora visibile, sebbene seriamente danneggiata); realizzò anche le decorazioni del soffitto e delle logge del Teatro Farnese (sotto la direzione di Lionello Spada), che sono andate perdute.
Realizzò numerose pale d'altare per le chiese di Parma.
A Parma gli è stato intitolato borgo Pier Antonio Bernabei (precedentemente borgo Bertani e prima ancora borgo Bertano, da un'antica famiglia parmigiana), una via dell'Oltretorrente che collega piazzale Guido Picelli (dove si trova proprio Santa Maria del Quartiere) a strada Massimo d'Azeglio.