Eleuterio habría sido el primero del grupo de cristianos anónimos martirizados en Nicomedia después del incendio del palacio imperial, del que habla Eusebio. Cuando el palacio de Diocleciano en Nicomedia, fue incendiado, se atribuyó falsamente el delito al soldado Eleuterio por su condición de cristiano. Por tal motivo, fue condenado a muerte por orden del emperador. Eleuterio murió quemado vivo, después de habérselo sometido a diversas torturas, el año 303.

   Se ha querido identificar a este san Eleuterio con su homónimo mártir en Tarsia, eunuco de la corte de Maximiano, que en el Martirologio Romano y en la sinaxis bizantina  figura el 4 agosto.