Figlio e nipote di duegaribaldini (questa la causa del nome particolare), e discendente del compositoreLuigi Cherubini, dopo aver interrotto gli studi aRieti per arruolarsi come volontario nellaprima guerra mondiale come pilota, iniziò a scrivere i primi testi al termine del conflitto, pubblicando una raccolta di poesie,Canti in grigioverde.
Nel 1919 si trasferisce aRoma per frequentare l'Università e lavorare alle Poste, ma in realtà si dedica alla musica leggera (contro il volere del padre,docente universitario, che lo vorrebbe laureato), iscrivendosi nel 1920 allaSIAE e scrivendo alcune canzoni, tra le quali riscuote particolare successo il branoCiondolo d'oro, su musica di Guglielmetti: proprio per questo motivo Cherubini decide di abbandonare gli studi.
Nel 1927 si trasferisce aMilano, e in breve tempo consolida la sua carriera con altri brani di grande successo, spesso sulle musiche del maestroDino Rulli, qualiApaches,Mimì,Yvonne,Foxtrot della nostalgia o del maestroAlfredo Del Pelo, comeBiondo corsaro (del 1924), e decide di fondare le Edizioni musicali "La Casa della Canzone".
Nel 1923 conosce a Roma il compositorenapoletanoCesare Andrea Bixio, che gli viene presentato daTrilussa e con cui inizia una lunga e prolifica collaborazione già nel 1925 con le canzoniSiberiana,Nuvola eL'ultima java: negli anni successivi arriveranno i successi maggiori per la coppia, con brani comeIl tango delle capinere,La canzone dell'amore,Trotta cavallino,Violino tzigano,Lucciole vagabonde,La mia canzone al vento,Valzer dell'organino,Madonna fiorentina,Miniera,Signora fortuna e, soprattutto,Mamma, divenendo quindi, prima delsecondo conflitto mondiale, il paroliere più importante per le canzoni diGabrè,Silvana Fioresi,Oscar Carboni,Beniamino Gigli, ilTrio Lescano,Luciano Virgili,Luciano Tajoli,Achille Togliani eNatalino Otto.
Raccoglie inoltre una delle più grosse collezioni italiane di dischi a78 giri, con tutte le versioni incise delle sue canzoni ed altri, superando i 5000 pezzi: durante un bombardamento però questa collezione viene completamente distrutta.
Nel 1943 aderisce allaResistenza, aggregandosi al comando partigiano di ValMarchirolo, nelvaresotto, per poi riprendere l'attività nel secondo dopoguerra.
Nel 1948 fondò l'UNCLA (Unione Nazionale Compositori Librettisti e Autori), della quale resterà presidente sino al 1987, anno della sua morte (causata da un edema polmonare). Fu inoltre autore diSpazzacamino,Quell'uccellin che vien dal mare e, insieme aCarlo Concina, diVola colomba, brano con cuiNilla Pizzi vinse ilFestival di Sanremo 1952.
Cherubini compose i testi di altri brani presentati alla manifestazione ligure, tra i quali conquistano la medaglia d'argentoCampanaro (1953) edIl torrente (1955), che Bixio firma con lo pseudonimoCarlo Alberto Liman (a volte citato comePasquale Caliman) in quanto il regolamento dell'epoca impediva di partecipare alla gara con più di un pezzo, e in quell'edizione lui aveva già firmato "ufficialmente" la canzoneSentiero.
Nel 1974 scrive l'ultima canzone insieme a Cesare Andrea Bixio,Quando riascolterai questa canzone, incisa da Achille Togliani.
Nel 2009, in occasione del 110º anniversario della sua nascita, la sua città natale,Leonessa, gli ha dedicato una serie di iniziative per ricordarne la memoria.
Bixio Cherubini ha avuto quattro figlie: Graziella, Ornella, Gabriella e Fiorella (quest'ultima cantante con lo pseudonimoFiorella Bini).
Gigi Movilia,Le più belle canzoni italiane di ieri e di oggi portano la firma di Bixio Cherubini, pubblicato suSorrisi e Canzoni anno IV, n° 51, 18 dicembre 1955, pagg. 8-9
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