Пострадала за Христа в Халкидоне около 304 г. За твердое исповедание веры Христовой святая провела девятнадцать дней в темнице и, будучи мучима, терпела голод и жажду. Видя непреклонность св. девы, мучители усилили ее пытки: ее привязывали к вертящемуся колесу с острыми ножами, бросали в разожженную печь, но с помощью Божией св. Евфимия оставалась невредимой. Наконец ее отдали на съедение зверям. Выпущенные на св. мученицу дикие звери не тронули ее, только одна медведица нанесла ей небольшую рану, от которой великомученица Евфимия скончалась.
Впоследствии в Халкидоне был возведен храм в память великомученицы Евфимии, где и были положены в раке ее святые мощи. В 451 г. в этом храме происходили заседания IV Вселенского Собора, и святые отцы обратились с молитвой ко святой мученице, прося ее помощи во время прений православных с монофизитами. Они написали оба исповедания веры — православное и еретическое — и положили в раку великомученицы. Через три дня рака была открыта и оказалось, что святая в правой руке держала список православного вероисповедания, а еретическое лежало у ее ног.
Во время завоевания Халкидона персами, около 620 г., мощи святой были перенесены в Константинополь. Здесь во времена иконоборства они были брошены в море, но одни благочестивые христиане извлекли их оттуда и отвезли на остров Лемнос. В 796 г., при императрице Ирине, св. мощи великомученицы Евфимии были возвращены в Константинополь.
