Corneliussen var involvert i motstandsarbeidet under krigen. Hun hadde dekknavnet «Margrete». Hennes kjæreste og senere mann, Kai Holst var med i Milorg og Corneliussen var i 1942 ordonnans mellom Holst og Arthur Hansson i motstandsbevegelsen. Corneliussen drev også dekkleiligheter for Jens Christian Hauge og andre i Milorgs ledelse. Blant disse var også den viktige dekningsleiligheten «Munken», som lå på hjørnet av Munkedamsveien og Parkveien. Corneliussen stelte for Holst og Hauge da disse to lå i dekning i 1943. Da Arnfinn Vik kom til Norge som utsending fra Forsvarets Overkommando i november 1943 bodde han hos Margarete Corneliussen i Eventyrveien. Margarete Corneliussen flyktet til Sverige og ble registrert som norsk flyktning nummer 24539, sammen med sin mor, Monna, hos Flyktningskontoret i Stockholm 10. februar 1944. Den 19. desember 1944 giftet Kai Holst og Margarete Corneliussen seg i Stockholm. Hun ble ansatt ved chifferkontoret ved den norske legasjonen i Stockholm, som innebar at hun var godt inne i hva som foregikk i de hemmelige tjenestene. Hun jobbet ved legasjonen fram til krigens slutt.