Nato a Bologna il 31 marzo 1675 da nobile famiglia decaduta, rivelò ben presto grandissime capacità che gli permisero di conseguire il dottorato in teologia e giusirprudenza nel 1694 e di percorrere una rapida carriera ecclesiastica, divenendo intimno consigliere di Benedetto XIII.
Eletto papa dopo un conclave assai laborioso che durò circa sei mesi, mise al servizio della Chiesa la sua vastissima cultura, la sua profonda conoscenza di diritto canonico, oltre alla sua grande comprensione dell'animo umano e alla sua sconfinata pietà.
Uomo aperto e consiliante, cercò di intrattenere buoni rapporti con tutti i sovrani d'Europa, concluse con essi una serie di concordati e fece larghe concessioni nel tentativo di non esasperare i vari conflitti che avevano caratterizzato il XVIII secolo.
Seguì sempre con vivo interesse l'evolversi delle idee, della cultura e della scienza. Nelle questioni con i giansenisti, riaffermò la necessità di sottomettersi alla bolla Unigenitus, ma sostenne tuttavia che non si dovevano rifiutare gli ultimi sacramenti se non a coloro che vi si opponessero chiaramente. Condannò alcuni scritti dell'Illuminismo francese, ma riuscì pur tuttavia a guadagnarsi il rispetto dei philosophes, tra cui Voltaire. Stabilì criteri più corretti e più obiettivi per la scelta dei libri da mettere all'indice e non trascurò mai gli interessi scientifici.
Il 5 marzo 1749 Benedetto XIV indisse con la bolla Peregrinantes il dicottesimo Giubileo, che egli stesso preparò con cura, cercando di predisporre gli animi a questo momento d'intensa spiritualità.
Il suo nome resta legato a varie opere da lui scritte - tra cui un trattato sulle norme concernenti la beatificazione e la canonizzazione dei santi, considerato ancor'oggi un importante testo di riferimento - e alla fondazione dell'Accademia archeologica in collaborazione con Winckelmann.

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