Ни точного времени рождения, ни каких-либо достоверных сведений о его биографии до наречения в митрополиты Киевские и всея Руси нет. Даже до сих пор непонятно, был ли Кирилл вторым или третьим предстоятелем Русской Церкви с этим именем. Наречение Кирилла состоялось не позднее 1242 года, а между 1246 и 1250 годами он отправился в малоазиатский город Никею, в то время бывшую резиденцией Патриарха Константинопольского, и получил там рукоположение на русскую митрополичью кафедру. Служение святителя продолжалось вплоть до смерти, которая последовала в декабре 1280 года.

С деятельностью Кирилла связано много свершений, значение которых особенно ярко выражается на фоне последствий недавнего монгольского нашествия и последовавшего за ним установления ордынского владычества. Как и другие современники из числа духовенства (а возможно, и вообще большинство современников-христиан), митрополит Кирилл воспринимал эти явления в качестве кары Господней за коллективные прегрешения соотечественников. Он много ездил, знакомясь с состоянием Церкви на местах, и пытался изменить то, что не соответствовало духу и букве церковных предписаний. Важнейшим событием стало проведение церковного собора, который митрополит Кирилл открыл в 1273 или 1274 году. На соборе была представлена программа улучшения жизни Русской Церкви и общества. Она включала борьбу с пережитками язычества и злоупотреблениями в Церкви или в отношении людей Церкви, подготовку достойных священнослужителей, правильное совершение церковных Таинств.

Необходимость христианского окормления православных, оказавшихся в Орде, привела к созданию на её территориях новой епархии Русской Церкви. Она получила название Сарайской (Сарской). При хане Менгу-Тимуре Церковь в лице митрополита Кирилла обрела подтверждение об освобождении духовенства от «выхода» – ордынской дани. При митрополите Кирилле было проведено редактирование Кормчей книги – сборника статей церковного права.

Канонизацией святителя Кирилла следует считать включение его имени в Собор всех русских святых, состав которого был определён в 1970-е годы.