Biografia Nasce a Milano, città capoluogo di provincia e sede arcivescovile, il 22 ottobre 1958. Frequenta le parrocchie di Santa Maria di Lourdes e della Santissima Trinità.
Formazione e ministero sacerdotale Dopo il diploma in agraria, il 25 settembre 1978 entra nella provincia di San Carlo in Lombardia dell'ordine dei frati minori cappuccini, l'8 settembre 1980 emette la professione semplice dei voti mentre il 23 dicembre 1984 emette quella perpetua a Cerro Maggiore.
Compie gli studi di teologia nel capoluogo lombardo presso lo studio teologico San Francesco d'Assisi, collegato alla Pontificia Università Antonianum, dal 1980 al 1985.
Il 7 settembre 1985 è ordinato presbitero dal vescovo Renato Corti.
Dopo l'ordinazione è vicario pastorale della Fondazione istituto sacra famiglia a Cesano Boscone. Frequenta, dal 1988 al 1993, la Pontificia Università Gregoriana a Roma, dove consegue la licenza in teologia, nel 1990 ed il dottorato di ricerca in teologia fondamentale nel 1993.
Paolo Martinelli specializza i suoi studi nella teologia spirituale. Tiene seminari e corsi presso la stessa università Gregoriana. Nel 2003 è nominato professore straordinario presso l'Istituto francescano di spiritualità, di cui diventa preside nel 2004. Nel 2010 diviene professore ordinario di teologia degli stati di vita alla Pontificia Università Antonianum. È professore invitato presso l'Istituto di Teologia della Vita Consacrata "Claretianum" della Pontificia Università Lateranense. È autore o curatore di vari libri e collabora alle riviste Communio, Laurentianum, Religiosi in Italia, Italia Francescana.
Dal 2002 è membro del consiglio di presidenza della Conferenza Italiana Superiori Maggiori. Partecipa alle assemblee generali del Sinodo dei vescovi del 2005, 2008, 2010 e 2012. Dal 2006 è consultore presso la Congregazione per gli istituti di vita consacrata e per le società di vita apostolica, mentre dal 2009 è consigliere della segreteria del Sinodo dei vescovi. Dal 2012 è consultore presso la Congregazione per la dottrina della fede.
Ministero episcopale Vescovo ausiliare di Milano Il 24 maggio 2014 papa Francesco lo nomina vescovo ausiliare di Milano e vescovo titolare di Musti di Numidia. Il 28 giugno successivo riceve l'ordinazione episcopale, nella cattedrale di Milano, con i vescovi Franco Agnesi e Pierantonio Tremolada, dal cardinale Angelo Scola, co-consacranti il cardinale Dionigi Tettamanzi e il vescovo Mario Delpini (poi arcivescovo).Altri coconsacranti sono gli arcivescovi Vincenzo Di Mauro e Rino Fisichella e i vescovi Oscar Cantoni, Renato Corti, Enrico dal Covolo, Erminio De Scalzi, Gervasio Gestori, Pier Giacomo Grampa, Angelo Mascheroni, Giuseppe Merisi, Luigi Stucchi, Marco Ferrari. Durante la stessa celebrazione gli viene consegnato il pastorale del vescovo cappuccino Luigi Padovese, concessogli dal suo ordine religioso come eredità spirituale dell'amico, ucciso in Turchia quattro anni prima.
Il 21 settembre successivo il cardinale Scola lo nomina vicario episcopale per la vita consacrata maschile, gli istituti secolari e le nuove forme di vita consacrata. Il 1º ottobre 2020 è nominato, dall'arcivescovo Mario Delpini, vicario episcopale per la vita consacrata maschile e femminile e per la pastorale scolastica.
Ricopre gli incarichi di delegato per la vita consacrata e delegato per la pastorale della sanità presso la Conferenza episcopale lombarda. Presso la Conferenza Episcopale Italiana è membro della Commissione episcopale per la liturgia, dal 2015 al 2021; il 26 maggio 2021 è eletto presidente della Commissione episcopale per il clero e la vita consacrata e presidente della Commissione mista vescovi-religiosi-istituti secolari.
Vicario apostolico dell'Arabia meridionale Il 1º maggio 2022 papa Francesco lo nomina vicario apostolico dell'Arabia meridionale; succede a Paul Hinder, dimissionario per raggiunti limiti di età. Il 2 luglio successivo prende possesso del vicariato, nella cattedrale di San Giuseppe ad Abu Dhabi.
Genealogia episcopale La genealogia episcopale è: Cardinale Scipione Rebiba Cardinale Giulio Antonio Santori Cardinale Girolamo Bernerio, O.P. Arcivescovo Galeazzo Sanvitale Cardinale Ludovico Ludovisi Cardinale Luigi Caetani Cardinale Ulderico Carpegna Cardinale Paluzzo Paluzzi Altieri degli Albertoni Papa Benedetto XIII Papa Benedetto XIV Papa Clemente XIII Cardinale Marcantonio Colonna Cardinale Giacinto Sigismondo Gerdil, B. Cardinale Giulio Maria della Somaglia Cardinale Carlo Odescalchi, S.I. Cardinale Costantino Patrizi Naro Cardinale Lucido Maria Parocchi Papa Pio X Papa Benedetto XV Papa Pio XII Cardinale Eugène Tisserant Cardinale Bernardin Gantin Cardinale Angelo Scola Vescovo Paolo Martinelli, O.F.M.Cap.
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