Έζησε και μαρτύρησε στα χρόνια του αυτοκράτορα Διοκλητιανού (3ος αι. μ.Χ.) στη Χαλκηδόνα του Βοσπόρου. Οι γονείς της, Ψιλόφρων και Θεοδωριανή, ήταν ευγενείς και θεοσεβούμενοι άνθρωποι. Το ίδιο και η κόρη τους, Ευφημία, που διακρινόταν για την υπέροχη ομορφιά της, τα σπάνια πνευματικά της χαρίσματα, το δυνατό χριστιανικό της φρόνημα, την αρετή της και τη φιλανθρωπία της. Κάποτε, λοιπόν, ο ανθύπατος της Μικράς Ασίας Πρίσκος εξέδωσε διάταγμα, που υποχρέωνε όλους τους κατοίκους της Χαλκηδόνας να παρουσιαστούν στη γιορτή του θεού Άρη και να θυσιάσουν προς τιμήν του. Η Ευφημία, μαζί με άλλους 49 χριστιανούς, αρνήθηκε να θυσιάσει στα είδωλα. Γι’ αυτό και τους συνέλαβαν και τους έκλεισαν στη φυλακή. Όταν μετά από 20 μέρες χωρίς νερό και ψωμί τους έβγαλαν και τους ρώτησαν αν εμμένουν στην πίστη τους, αυτοί αποκρίθηκαν θετικά. Τότε κράτησαν μόνο την Ευφημία, που με διάφορα δελεαστικά μέσα προσπάθησαν να την πείσουν να αρνηθεί τον Χριστό. Όμως, στο μυαλό της Ευφημίας είχε χαραχτεί ο λόγος του ευαγγελιστή Ιωάννη, «όποιος ομολογήσει ότι ο Ιησούς είναι ο ενανθρωπήσας Υιός του Θεού, ο Θεός μένει σ’ αυτόν και αυτός μένει μέσα στη χάρη του Θεού».

Και η Ευφημία, παρά τα φρικτά βασανιστήρια που υπέστη, από τα οποία με τη βοήθεια του Θεού βγήκε άθικτη, έμεινε σταθερή στην ομολογία της στον Χριστό. Υπέμεινε το μαρτύριό της με παραδειγματική ευστάθεια και γαλήνη, γεγονός που έκανε και τους δημίους της, Βίκτωρα και Σωσθένη, να πιστέψουν στον Χριστό. Τελικά, με εντολή του Πρίσκου την έριξαν στα θηρία και μια αρκούδα της έδωσε το θανατηφόρο χτύπημα. Την ίδια ακριβώς τύχη είχαν ύστερα από λίγο και οι δυο δήμιοι, που ομολόγησαν την πίστη τους στον Χριστό. Το μαρτυρικό λείψανο της Ευφημίας τάφηκε κοντά στη Χαλκηδόνα, όπου ανεγέρθηκε προς τιμήν της περίλαμπρος ναός. Στον ίδιο ναό συνήλθε και η Δ΄ Οικουμενική Σύνοδος, όπου έγινε και το θαύμα να επιλέξει η Αγία τον τόμο που περιείχε τις θέσεις των ορθοδόξων.

Ἀπολυτίκιον

Τῷ θείῳ ἔρωτι λαμπρῶς ἀθλήσασα, εἰς ὀσμὴν ἔδραμες Χριστοῦ, πανεύφημε, οἵα νεᾶνις παγκαλής καὶ μάρτυς πεποικιλμένη· ὅθεν εἰσελήλυθας εἰς παστάδα οὐράνιον, κόσμῳ διανέμουσα ἰαμάτων χαρίσματα καὶ σῴζουσα τοὺς σοὶ ἐκβοῶντας· χαίροις, θεόφρων Εὐφημία.

Λίαν εὐφράνας τοὺς ὀρθοδοξους καὶ κατήσχυνας τοὺς κακοδόξους, Εὐφημία Χριστοῦ καλλιπάρθενε, τῆς γὰρ τετάρτης Συνόδου ἐκύρωσας, ἃ οἱ πατέρες καλῶς ἐδογμάτισαν. Μάρτυς ἔνδοξε, Χριστὸν τὸν Θεὸν ἱκέτευε, δωρήσασθαι ἡμῖν τὸ μέγα ἔλεος.