Родился в Сиде Памфилийском во второй половине III века. Он был епископом г. Берии, пользовался любовью и уважением народа и по ходатайству паствы был возведен отцами I Вселенского Собора (325) на Антиохийскую кафедру.
Святитель Евстафий был глубоко образованным богословом, а также отличался обширными познаниями в науках светских. Когда на Востоке стала распространяться ересь Ария, святитель Евстафий ревностно боролся — устно и письменно — за чистоту Православной веры. В 325 году святым равноапостольным царем Константином Великим (306—337) был созван I Вселенский Собор. Первым председателем на этом Соборе был святитель Евстафий. Собор осудил учение Ария и изложил Православное исповедание в Символе веры. Неистового Ария, как назвал его святитель Евстафий, не пожелавшего отказаться от своего заблуждения, и его единомышленников Собор, лишив сана, отлучил от Церкви. Однако среди епископов, подписавших Никейский Символ, были и такие, которые сочувствовали ереси Ария и подписали акты Собора не по убеждению, а боясь отлучения. После Собора начались их происки против святителя Евстафия. С великой хитростью они добились его согласия на созыв в Антиохии Поместного Собора. Подкупив одну блудницу, они подговорили ее явиться на Собор с грудным младенцем и лжесвидетельствовать о том, что отцом младенца является святитель Евстафий. Нарушая Апостольские правила о том, что обвинение на священнослужителя следует принимать при подтверждении двух свидетелей, ариане объявили святителя Евстафия низложенным. Он без суда был отправлен в ссылку, во Фракию. Но ложность обвинения вскоре открылась: тяжко заболев после клеветы, женщина раскаялась, призвала клириков и в присутствии многих людей исповедала свой грех. Однако к этому времени святой Константин Великий умер, и на престол вступил его сын Констанций (337—361), разделявший еретические взгляды Ария и покровительствовавший арианствующим епископам. По Н. И. Барсову, после раскрытия первой лжи Евсевий Никомидийский донес императору Константину, будто Евстафий оскорбительно отзывался о его матери.
Святитель Евстафий и в ссылке все так же ревностно боролся за Православие. Скончался в ссылке, в городе Филиппах или Траянополе, в 337 году (по Н. И. Барсову — ок. 346 года).
Состоявшийся в 381 г. в Константинополе II Вселенский Собор подтвердил Православный Символ веры, который так ревностно защищал святитель Евстафий. Арианство было еще раз предано анафеме как ересь.
В 482 г. мощи святителя Евстафия с честью были перенесены из Филипп в Антиохию к великой радости антиохийцев, не перестававших почитать и любить своего Патриарха-исповедника. Святителя Евстафия чтили великие святители IV века Василий Великий, Иоанн Златоуст, Афанасий Александрийский, Епифаний Кипрский, Анастасий Синаит и Иероним Стридонский. Известный церковный историк епископ Феодорит Кирский называет святителя Евстафия столпом Церкви и благочестия, наравне со святителем Афанасием Александрийским и другими епископами, главными поборниками Православия.
Его сочинения были посвящены, главным образом, полемике против ариан:
Отрывки из этих сочинений сохранились у Феодорита в его «Диалогах», и в актах Второго Вселенского собора.
В полном составе дошли до нас лишь два сочинения Евстафия: «Об аэндорской волшебнице» и «Речь императору Константину».
Сочинения святителя Евстафия включены в 18-й том Patrologia Graeca.
Из сочинений Евстафия на русском языке издано: