Poetas gimė 1920 m. rugsėjo 6 d. Padustėlio k., Zarasų r. 1940—1941 m. mokėsi Vilniaus karo mokykloje. Per Antrąjį Pasaulinį karą buvo Raudonosios armijos karys. Karo metu dalyvavo mūšiuose. Armijai traukiantis, pateko į vokiečių nelaisvę. 1944 m. pabėgo iš Vokietijos nelaisvės ir įstojo į 16-ąją lietuvišką diviziją.

1946—1962 m. dirbo rajoninių ir respublikinių laikraščių, ir žurnalų redakcijose. 1957 m. baigė Maksimo Gorkio literatūros instituto aukštuosius literatūros kursus. 1967—1969 m. dirbo Klaipėdos žvejų laivyne vairininku.

Eilėraščius pradėjo spausdinti 1947 m. Lyrikos rinkiniai: „Žygio draugai“ (1954 m.), „Ošia gimtinės beržai“ (1956 m.), „Beržų lopšinė“ (1961 m.), „Ir nusinešė saulę miškai“ (1969 m.). Už rinktinę „Ilgesys — ta giesmė“ (1972 m.), 1973 m. Pauliui Širviui buvo paskirta LTSR valstybinė literatūros premija.

Pagal jo eilėraščių tekstus kompozitoriai sukūrė nemažai dainų. P. Širvys parašė eilėraščių vaikams (rink. „Vyturėliai dainorėliai“, 1965 m.). Jo eilėraščių išleista ir rusų kalba. Poetas sukūrė palyginti nedaug, šiek tiek prozos, truputį išvertė, bet savo eilėraščiais pasakė labai daug. Jis galėjo kalbėti vieninteliais gimtosios kalbos žodžiais, kaip ir bevardžiai tautosakos kūrėjai.

P. Širvys mirė 1979 m. kovo 27 d. Vilniuje.

1995 m. rugsėjo 20 d., Dusetų miesto Pauliaus Širvio parke buvo pastatyta autoriaus Ipolito Užkurnio medžio skulptūra skirta įamžinti netoli Dusetų gimusio poeto atminimui. 2020 m., minint P. Širvio gimimo šimtmetį, vietoje senosios medinės skulptūros iškilo nauja, pagaminta iš juodo granito. Naujoji skulptūra — abstrakti žmogaus figūra su iš eilėraščio „Sartų žuvėdros“ iškaltais žodžiais: „O Sartai, jūs Sartai mėlynieji...“. Kūrinio autorius — Kęstutis Musteikis. I. Užkurnio medžio skulptūra buvo restauruota ir perkelta į Dusetų Kazimiero Būgos biblioteką.

Padustėlio kaime yra išlikęs poeto gimtasis namas.