Родом із Каппадокії. Вихований батьками у глибокому благочестя. Прагнучи до самотнього життя, оселився в Палестині в пустельній печері, в якій, за переказами, ночували три волхви, що прийшли вклонитися Спасителеві світу, що народився. У ній він прожив 30 років у великій помірності та невпинній молитві.

До подвижника поступово почали стікатися охочі жити під його керівництвом. Коли церква вже не вміщала ченців, святитель після молитви, взявши кадило з холодним вугіллям, пішов пустелею. На одному місці вугілля раптово розгорілося і задимився фіміам. Тут преподобний і заснував перший гуртожильний монастир, або Лавру. У монастирі святий Феодосій влаштував дивовижні будинки, окремі лікарні для ченців та мирян, притулку для людей похилого віку. За його молитвою багато разів було чудо множення хлібів, необхідних для живлення жебраків, що зібралися до обителі.

Коли виникла єресь Євтихія, православні були гнані від імператора Анастасія (491-518). Преподобний Феодосій спочатку написав послання імператору, потім пішов у Єрусалим і у Великій церкві виголосив: «Хто не шанує чотири Вселенські Собори, нехай буде анафема». За цей вчинок його утримували в ув'язненні. Ще за життя сподобився дару зцілення та інших чудес. Мирно помер у віці 105 років (529).