Keď v cisárskom paláci v Nikomédii, Diokleciánovej hlavnej rezidencii, vypukol požiar, obvinili kresťanov z podpaľačstva. Na príkaz cisára zavraždili dnešných mučeníkov okolo roku 302. Spolu s nimi zahynul aj nikomédijský biskup Antimus. O tejto udalosti podáva správu Euzébius Cézarejský vo svojich cirkevných dejinách . Historik Prokopius Cézarejský zasa informuje, že cisár Justinián vybudoval v Konštantínopole dnešným svätcom nádherný chrám.
Jeho meno má grécky pôvod a znamená „nositeľ radosti“. Svätý Eutymios bol rodákom z Lykaónie. Štúdium absolvoval v Alexandrii a potom sa vrátil do vlasti, kde sa stal mníchom. Vysvätili ho za kňaza a neskôr ustanovili za metropolitu v Sardes. Ako sardský arcibiskup si na koncile v Nicei z roku 787 získal priazeň cisárovnej Ireny. Tá ho často zamestnávala ako svojho vyslanca. Eutymia pre pozitívny postoj voči ikonám poslal cisár Lev V. do vyhnanstva. O šesť rokov neskôr nasledovalo ďalšie vyhnanstvo na príkaz cisára Michala II. Jeho utrpenie vyvrcholilo za cisára Teofila. Na jeho príkaz Eutymia uväznili, mučili a popravili. Dnešný svätec zomrel okolo roku 834 v Konštantínopole. Eutymios udržiaval priateľstvo s Teodorom Studitom, čo potvrdzujú aj tri Eutymiove listy, ktoré adresoval Teodorovi.