Pieter werd diensvolgens besteld bij zekeren Allard Klaaszen, destijds een der beste portretschilders te Amsterdam. Pieter gewendde zich van jongs af eene vaste en stoute behandeling en om alles kloek aan te tasten, waardoor hij grooten roem in de kunst verwierf. Omtrent het jaar 1536 of 1537, dus op zijn zeventiende of achttiende jaar, ging hij met eenen aanbevelingsbrief van den Schout van Amsterdam naar het Huis te Bossu, in Henegouwen, waar toen een zeer beroemd kabinet van schilderijen bestond, ten einde er de voortreffelijke stukken van onderscheidene meesters te bestuderen. Van daar vertrok hij naar Antwerpen, waar hij zich in het huwelijk begaf en in het jaar 1553 in het schildersgild kwam. Eerst schilderde hij allerlei keukenbehoeften en spijzen, die hij zoo eigenaardig in hare eigene kleuren afbeelde, dat men vaak waande die voorwerpen voor zich te hebben; ook hebhen weinig schilders hem daarin kunnen evenaren. later heeft hij onderscheidene altaarstukken te Amsterdam, Delft, Leuven, Diest en elders geschilderd, doch de meeste zijn door de woedende beeldenstormers vernietigd.
In kleine beelden muntte hij minder uit dan in groote voorwerpen; doch in deze laatste toonde hij zich een voortreffelijk meester. Hij was mede bedreven in de bouwkunde en het perspectief; zijne gronden verrijkte hij met bevallige versierselen en met busten; zijne figuren werden goed geplaatst; in de houdingen wist hij eene groote verscheidenheid bij te brengen, en de draperiën werden oordeelkundig gekozen en naar eisch aangebragt. Voor zijne stukken begeerde hij slechts een gering loon. Men verhaalt, dat toen Michi Coxie van Mechelen naar Amsterdam ontboden was, om het hoogaltaarstuk in de Nieuwe Kerk aldaar te schilderen, en een stuk zag, door Pieter Aartszen voor de Oude Kerk geschilderd, op het vernemen van den geringen prijs (2000 kroonen) waarvoor het vervaardigd was, zeide: ‘die het eene gemaakt heeft zal het ander ook wel maken,’ waarop hij weder vertrok.
Hoewel hij een nederig man was, die geen groot denkbeeld van zich zelven voedde en er zeer eenvoudig uitzag, zoodat hij geen aanzien zou verworven hebben, indien niet zijn verheven kunst en uitmuntende werken hem naar waarde badden doen achten; was hij toch niet zelden mistroostig, dat zijne kunstgewrochten, die hij der wereld ter zijner gedachtenis meende na te laten, door de beeldstormers vernield werden, waarover hij dan ook wel eens, niet zonder gevaar voor zich zelven, met zulke kunstvernielers in hooge woorden geraakte. Hij overleed te Amsterdam den 2 Julij 1573; nalatende drie zonen Pieter Pieters, Aart Pieters en Dirk Pieters. Zijn portret vind men bij van Mander.
Zie van Mander, Leven der Schilders, D. II. bl. 235-243. Immerzeel, Leven der Schilders.