Nació en Nicópolis, Grecia. Hegésipo narra que Eleuterio fue diácono de la iglesia de Roma durante el papado de Aniceto. Durante su reinado aparte de las herejías de los gnósticos, se manifestó el Montanismo originado en Asia Menor. Durante la persecución de la iglesia por parte del emperador romano Marco Aurelio Antonino en el año 177, muchos cristianos fueron hechos mártires. En medio de la metódica y despiadada persecución, desde la cárcel, muchos líderes de la iglesia dirigieron varias cartas advirtiendo a los cristianos de Asia, especialmente de Frigia sobre el peligro que representaba la herejía del Montanismo. A la muerte del emperador Marco Aurelio Antonino, reinó su hijo Lucio Aurelio más conocido por Cómodo o por Marco Aurelio Cómodo. Según Eusebio de Cesarea, durante el reinado del emperador Cómodo se dieron gran cantidad de conversiones al cristianismo, aunque por no reconocerle ninguna deidad al emperador muchos cristianos fueron encarcelados o muertos. Eleuterio después de vacilar y tratar de lograr una conciliación con los montanistas, finalmente tomó una posición clara y proscribió el Montanismo junto a las otras herejías presentes en esa época. Según el Liber Pontificalis, Eleuterio recibió una carta de parte de un rey inglés en la que le expresaba su deseo de convertirse al cristianismo. Tal aseveración ha sido ampliamente refutada. Para finales del siglo II el imperio romano ya se había establecido firmemente en Inglaterra por lo que es muy dificil que existiera tal rey. Algunos críticos ven en esa historia, el deseo de expresar que la iglesia católica inglesa dependía de Roma. El teólogo alemán Adolf von Harnack sugiere en el documento Sitzungsberichte der Berliner Akademie, 1904 que el escritor del Liber Pontificalis cometió un error y que el nombre del mencionado rey no era Britanio sino Britio. Si ese fue el caso, Britium era el nombre de la fortaleza de Edessa. El rey entonces no era británico sino sirio. Su nombre era Lucius Aeius Septimus Megas Abgar IX. Eleuterio murió el 24 de mayo del año 189 y fue enterrado en la colina del Vaticano.