Созомен родился в Палестине, селении Вифелия близ Газы. Год его рождения не известен и оценивается, лишь исходя из продолжительности жизни. В кн.5 своёй «Истории» он упомянул, что его дед обратился к христианской вере после чудесного исцеления одного своего родственника Алафиана неким монахом Иларионом.
Созомен получил начальное образование в христианской традиции под руководством своих родственников, затем изучал судебное законоведение в училище правоведения в финикийском Берите (совр. Бейрут). Познания он применил в Константинополе, работая по словам Фотия схоластиком (адвокатом в совр. понимании).
По словам самого Созомена первым его литературным сочинением сокращение Церковной Истории от Рождества Христова до низвержения императора Лициния в 324 году. Этот труд не дошёл до нашего времени. Продолжением «Сокращения» стал его главный труд, «Церковная история» (????????????? ???????) в 9 книгах. По замыслу автора она должна охватывать события от 3-го консульства кесарей Криспа и Константина до 17-го консульства Феодосия Младшего, то есть период 324—439 гг. Однако «История» оканчивается 423 годом.
Предположительно завершить замысел писателю не позволила смерть. В кн.9.4 Созомен упоминает константинопольского патриарха Прокла как уже умершего. Также в введении Созомен обращается к императору Феодосию как правящему монарху. Так как Прокл скончался в 446 году, а Феодосий в 450, то отсюда довольно точно оценивают время написания труда и очень приблизительно год смерти Созомена.
Константинопольский патриарх Фотий (IX век) оставил краткий отзыв о сочинении Созомена, заметив, что его литературный стиль лучше, чем у более раннего Сократа Схоластика. Созомен, создавая свою «Историю», многое заимствовал из «Церковной Истории» Сократа, однако передал содержание своими словами, не копируя буквально. Также Созомен в отличие от Сократа не сочувствовал учению Оригена и не разделял интереса к эллинской поэзии и философии. В качестве других источников Созомена исследователи отмечают Руфина, Евсевия, Евтропия, Евнапия.
По убеждениям Созомен представлял ортодоксальное направление в христианстве, что особенно заметно по прославлению им влиятельной в церковных кругах сестры императора Пульхерии. Созомен так изложил разбиение и содержание своего труда: