Согласно житию Арсений родился в знатной тверской семье. Юноша с ранних лет имел склонность к монашеской жизни и после смерти родителей раздал полученное от них наследство нищим и ушел в Киево-Печерский монастырь, где принял монашеский постриг.
Молодой инок был замечен киевским митрополитом Киприаном, который сделал его своим архидиаконом и поручил ему дела внутреннего устройства митрополии.
В 1390 году по дороге в Москву митрополит Киприан в Твери по жалобам тверского великого князя Михаила Александровича сместил епископа Евфимия Висленя. Князь и горожане просили Киприана рукоположить им Арсения.
Арсений сначала отказался, но затем под угрозой соборного запрещения был хиротонисан во епископа Тверского. В епископской хиротонии принял участие святитель Стефан Пермский.
За время епископства Арсения возобновилось прерванное московско-тверской войной 1375 года летописание, были построены многочисленные храмы, обновлён Спасо-Преображенский кафедральный собор и начато строительство его колокольни.
По подобию Киево-Печерского монастыря Арсений основал на реке Тьмаке, недалеко Твери, Желтиков монастырь, а также построил Саввино-Сретенский монастырь.
В 1401 году Арсений принял участие в московском соборе под председательством митрополита Киприана.
В 1406 году по инициативе Арсения был создан древнейший из известных списков Киево-Печерского патерика — «Арсеньевская редакция», известный по 26 спискам.
Скончался Арсений от инсульта 2 марта 1410 года «поболев главою», разбитый параличом и потерявший дар речи.
Святитель был похоронен в основанном им Желтиковом монастыре.
В 1486 году состоялось обретение мощей святителя Арсения, а в 1547 году его канонизация.
Тропарь
Благочестно пожив во святительстве, люди просветил еси учением твоим, и о храме Пречистыя вельми подвизався, и любитель монахов быв, сего ради от Христа паствы твоей венец приял еси. Темже, яко апостольского престола наместника, и святителя великаго чтуще тя, молим чада твоя, блаженне: от всех бед избави нас яже ко Христу молитвами твоими, святителю Христов Арсение отче наш.
