Η αγία Ευφημία έζησε επί Διοκλητιανού (284-305). Βλαστός πλουσίων και ευσεβών γονέων της Χαλκηδόνος του συγκλητικού Φιλόφρονος και της Θεοδωροσιανής, γαλουχήθηκε με την πίστη του Χριστού. Την εποχή του μεγάλου διωγμού (303), όταν σε κάποια εορτή ο ανθύπατος της Ασίας Πρίσκος πρόσταξε επί ποινή θανάτου όλοι οι κάτοικοι της επαρχίας να παρουσιασθούν στην Χαλκηδόνα, για να θυσιάσουν στον εκεί τιμώμενο θεό Άρη, οι χριστιανοί σχημάτιζαν μικρές ομάδες και άλλοι μεν εκρύβοντο σε απομονωμένες οικίες, ενώ άλλοι κατέφευγαν στις ερημιές, για να διασωθούν από τον τύραννο και να διαφυλάξουν την πίστη τους.
Ένας τέτοιος όμιλος ήταν και της αγίας Ευφημίας, αποτελούμενος από σαράντα χριστιανούς. Μεταξύ αυτών η αγία έλαμπε με τις αρετές και τη σοφία της. Γρήγορα όμως τους ανακάλυψαν και τους οδήγησαν στον ανθύπατο. Αυτός καταρχάς προσπάθησε να τους παρασύρει στην ασέβεια με τις κολακείες και τις υποσχέσεις γήινων απολαύσεων. Αλλά ο ιερός συνασπισμός εμπνεόμενος και καθοδηγούμενος από την Ευφημία του απάντησε: «Εμείς, ανθύπατε, θεωρούμε μεγάλη ντροπή, ενώ λάβαμε από το Θεό νου και φρένες, να λατρεύουμε άφωνα και κωφά ξόανα και να αρνηθούμε τον μόνο αληθινό Θεό, τον ποιητή του ουρανού και της γης. Οι τιμωρίες που επισείεις εναντίον μας μάλλον θα μας φανούς ελαφρές και όχι αρκετές για τέλειο μαρτύριο. Δοκίμασε όμως, για να μάθεις τη δύναμη του Θεού μας».
Οι λόγοι αυτοί άναψαν την οργή του τυράννου και επί δεκαεννέα μέρες βασάνιζε καθημερινώς τους μάρτυρες. Την Ευφημία ως προεξάρχουσα της ομάδας την παρέδωσε στου δήμιους, να συντρίψουν το σώμα της με σιδερένιους τροχούς. Την ώρα του μαρτυρίου η Ευφημία επικαλέσθηκε τη βοήθεια του Θεού και ευθύς θείος άγγελος εμφανίστηκε, την έλυσε από τους τροχούς και της θεράπευσε τις πληγές.
Ενώ η αγία επρόκειτο να ριφθεί μέσα σε αναμμένη κάμινο, της οποίας οι φλόγες είχαν υψωθεί σαράντα πέντε πήχεις, οι δήμιοι Σωσθένης και Βίκτωρ έβλεπαν λευκοφόρους άνδρες να στέκονται δίπλα της και να διασκορπίζουν τις φλόγες. Αμέσως παραιτήθηκαν και οι δύο από το έργο τους, ομολόγησαν στον Πρίσκο τη δύναμη του αληθινού Θεού και καταδικάσθηκαν σε θάνατο δια θηριομαχίας. Όταν οι νέοι δήμιοι έριξαν την αγία στην κάμινο, το πυρ χύθηκε έξω και τους κατέκαυσε, η δε μάρτυς εξήλθε αβλαβής.
Πνέοντας θυμό ο ανθύπατος, πρόσταξε να την ρίξουν σε μεγάλο λάκκο με σαρκοβόρα θηρία της θαλάσσης, για να την κατασπαράξουν. Η αγία έκανε πάνω της το σημείο του σταυρού και μόνη της πήδησε στο νερό, τα δε θηρία, χωρίς να την πειράξουν, την πήραν στα νώτα τους. Αν και κατεπλάγη ο τύραννος δεν υποχώρησε. Διέταξε να τη ραβδίσουν άσπλαχνα, να τεμαχίσουν το σώμα της με κοπτερά πριόνια και να το κατακαύσουν σε πυρωμένα τηγάνια. Θεία δύναμη όμως εξουδετέρωσε την ενέργεια των τιμωρητικών οργάνων και η μάρτυς παρέμεινε και πάλι αβλαβής.
Ο θεομάχος Πρίσκος, αμετάθετος από την πλάνη, εξαπέλυσε εναντίον της τέσσερα λιοντάρια και τρεις αρκούδες. Τα θηρία την πλησίασαν και καταφιλούσαν τα πόδια της. Ένα απλό δήγμα μιας αρκούδας, έγινε η αφορμή να εκδημήσει η αγία προς τον κύριο.
Μεγάλος σεισμός δόνησε τότε την πόλη και οι γονείς της μεγαλομάρτυρος Ευφημίας βρήκαν την ευκαιρία να λάβουν το μαρτυρικό της σώμα και να το ενταφιάσουν στη Χαλκηδόνα. Μετά την κατάπαυση του διωγμού οι χριστιανοί επέθεσαν το τίμιο λείψανό της σε λάρνακα και το κατέθεσαν στην μεγαλοπρεπή βασιλική που ανήγειραν προς τιμήν της επάνω στον τάφο της. Στο ναό αυτό το 451 συνήλθε η Δ΄ Οικουμενική σύνοδος κατά την οποία συνέβη το θαύμα της απορρίψεως του τόμου των αιρετικών, που μνημονεύεται στις 11 Ιουλίου.
Η εκκλησία μας τιμά την μνήμη της στις 16 Σεπτεμβρίου