Eζησε και μαρτύρησε κατά τους χρόνους του αυτοκράτορα Διοκλητιανού.
Γεννήθηκε στη Χαλκηδόνα από οικογένεια θεοσεβή και ευγενική. Οι γονείς της Ψιλόφρων και Θεοδωριανή φρόντισαν ώστε η Θυγατέρα τους να αναπτύξει κάθε χριστιανική αρετή. Η Ευφημία εξελίχθηκε σε άνθρωπο με σπάνια χαρίσματα και δυνατό χριστιανικό φρόνημα, το οποίο επέδειξε όταν ο ειδωλολάτρης ανθύπατος της Μικράς Ασίας Πρίσκος διέταξε να παρευρεθούν όλοι οι κάτοικοι της Χαλκηδόνας σε γιορτή, την οποία οργάνωνε προς τιμή του θεού των ειδωλολατρών Άρη. Τότε η Ευφημία αποφάσισε μαζί με άλλους χριστιανούς να απέχει από τη γιορτή των ειδωλολατρών και για το λόγο αυτό συνελήφθη και φυλακίσθηκε.
Κατά τη διάρκεια της αιχμαλωσίας της οι εχθροί του Χριστού προσπαθούσαν με κάθε τρόπο να πείσουν την Αγία να αρνηθεί την πίστη της και να ασπασθεί τα είδωλα. Όταν συνειδητοποίησαν πως η Ευφημία δεν επρόκειτο να αλλάξει την πίστη της με τους λόγους, τη βασάνισαν φριχτά. Όμως με τη θεία χάρη, η Αγία δεν έπαθε τίποτα από τα βασανιστήρια. Τελικά οι δήμιοι, την έριξαν σε άγρια θηρία και η Ευφημία βρήκε το θάνατο από μία αρκούδα.
