Nació en Solero, Piamonte, Italia, hacia el año 1048. Algunas fuentes aseguran que su familia era acomodada y otras que fue de humilde cuna. Añaden también que se le conocía como Bruno Astensis. Su localidad natal, cercana a la ciudad de Alessandría, pertenecía a la diócesis de Asti. Se formó primeramente en el monasterio benedictino de San Perpetuo, y luego en la universidad de Bolonia. De allí salió preparado para recibir la ordenación sacerdotal, dispuesto para refutar las herejías del momento. Cuando tenía unos 25 años dedicó a Ingo, obispo de Asti, un texto sobre el Salterio gallicano. Le precedía su fama como buen orador y conocedor de la teología, lo que motivó que Gregorio VII, advirtiendo su fidelidad al magisterio de la Iglesia, lo seleccionara para participar en el sínodo que tuvo lugar en Roma a finales del año 1079. Y efectivamente mostró su insobornable unidad con la cátedra de Pedro doblegando a Berengario, prelado de Tours, que negaba la presencia real de Cristo en la Eucaristía. Éste, ante la firme y rigurosa defensa de Bruno, que expuso brillantemente la doctrina eclesial sobre el Santísimo Sacramento, tuvo que retractarse de su herejía. El papa siempre iba a contar con el juicio del santo como hicieron otros pontífices a los que también asistió. Además de Gregorio VII, Víctor III, Urbano II y Pascual II no ocultaron su admiración por él y valoraron sus consejos.
Bruno era canónigo de Segni cuando Gregorio VII, a la vista de sus virtudes y fidelidad, pensó otorgarle el cardenalato, pero aquél rehusó humildemente; prefería no asumir tan alta dignidad. Sin embargo, un año más tarde en la «Campagna di Roma», el pontífice lo consagró obispo de Segni. En esta labor pastoral brilló por su celo apostólico; se desvivía por los demás. Durante tres meses del año 1082 fue prisionero de Ainulfo, conde de Segni, quien lo recluyó en el castillo de Vicoli. El aristócrata simpatizaba con Enrique IV, que había sido excomulgado por el pontífice, mientras que Bruno secundaba al Santo Padre en sus proyectos de reforma eclesiástica. Era un momento en el que había que luchar contra la simonía, el problema de las investiduras y otros vicios escandalosos que lamentablemente diezmaban la feligresía. El prelado de Segni fue un importante «báculo» para Gregorio VII; por ese motivo fue detenido. Al ser liberado, regresó a Roma y siguió al lado del pontífice. En 1084 le acompañó a Salerno ciudad en la que se refugió escapando del asedio de los normandos. Cuando el papa murió, asistió a su sucesor Urbano II. Le acompañó en sus viajes por Italia y Francia, estuvo junto a él en sínodo de Melfi (1089) y en la consagración de la abadía de Cava dei Tirreni, en Salerno. En años sucesivos, permaneciendo siempre a su lado, participó en los concilios de Piacenza y de Clermont-Ferrand. En éste se proclamó la Primera Cruzada y se renovaron los decretos contra el concubinato del clero, la simonía y las investiduras por los laicos. En 1097 intervino en el concilio de Letrán, en 1098 en el de Bari y al año siguiente participó en el Laterano, último concilio presidido por Urbano II. Entretanto, Ainulfo proseguía con su particular persecución, y Bruno anhelando la paz, pese a no contar con el beneplácito del nuevo papa Pascual II, determinó vincularse a los monjes de la abadía de Montecassino. Sin embargo, este pontífice, al igual que hicieron sus predecesores, siguió confiando en él y le encomendó nuevas misiones.
Bruno tomó el hábito en 1103, aunque no dejó de regir episcopalmente la sede de Segni. Fue tan fiel en la vivencia de la regla, que en 1107, a la muerte del abad Otto, lo eligieron para que le sucediese. Al año siguiente, en una visita que efectuó a la abadía, Pascual II respaldó esta designación ante los monjes, ensalzando las cualidades del santo. Pero Bruno defendía la ortodoxia eclesial por encima de todo, y en el momento en que vio que Pascual II había claudicado ante el emperador electo Enrique V, otorgándole privilegios contra los que había combatido con celo junto a los pontífices anteriores, no dudó en recriminar al papa, aunque lo hizo con un texto lleno de ternura y delicadeza en el que reiteraba con emocionadas palabras sus sentimientos de amor y de unidad. Con todo, el Santo Padre lo sancionó instándole a renunciar al cargo de abad, a la par que disponía su regreso a Segni. Bruno acató humildemente su voluntad. En 1112 en el concilio de Letrán, Pascual II se vio obligado a reconocer su error, y el santo que estaba presente en el mismo, acogió y ratificó su decisión con sumo gozo. El resto de su vida lo dedicó a orar, estudiar y meditar. Ha dejado numerosos escritos. Su obra se compone de tratados sobre las Escrituras y la liturgia, contra la simonía, sermones, vidas de santos, cartas y otras obras que ponen de manifiesto el celo apostólico y la intrepidez de este santo obispo. Murió el 18 de julio de 1123, poco después de exhortar y bendecir a su grey desde la ventana de su sede. Fue canonizado el 5 de septiembre de 1183 por Lucio III.
