Эллинизированный сириец, Прокопий родился в Кесарии — административном центре провинции Палестина, там же получил классическое (в Кесарии находилась известная риторическая школа), затем юридическое образование. Будучи сторонником сенаторской аристократии (или, возможно, выходцем из неё), Прокопий ассоциирует современную ему административную систему Византии с системой управления Рима, видя в высшем византийском чиновничестве продолжателей римских сенатских традиций.
Детали начала административной карьеры Прокопия неизвестны, однако его назначение императором Юстинианом в 527 г. на должность секретаря и советника Флавия Велизария, одного из ведущих полководцев империи, говорит о достигнутой им высокой репутации: такое назначение мог провести только император или кто-то из его ближайших сановников.
С 527 по 531 г. Прокопий находится вместе с Велизарием в восточных областях империи, принимая непосредственное участие в войне с Персией; в 532 г. он находится в Константинополе, являясь очевидцем грандиозного восстания Ника; в 533—536 гг. — в Северной Африке, где Велизарий завоевал королевство вандалов; в 536—540 гг. — в Италии, где Велизарий вёл войну с готами; в 541 г. — опять в восточных провинциях, в которые в 540 г. вторглись персы, захватив столицу провинции Сирия Антиохию; в 542 г. — в Константинополе, где разразилась эпидемия чумы, в 542—546 гг. — снова в Италии.
Прокопий не только был очевидцем ключевых событий истории Византии того периода, но и благодаря своему положению имел доступ к информации, в том числе и секретной, на самом высоком уровне. Более того, в силу положения как секретаря Велизария, Прокопий вёл его переписку, составлял доклады Велизария Юстиниану и участвовал в переговорах с важнейшими государственными деятелями той эпохи — и это придаёт особую ценность его произведениям, поскольку когда Прокопий приводит текст речи или письма Велизария, можно быть уверенным, что с высокой степенью вероятности этот текст аутентичен — поскольку сам Прокопий его записал, если не написал изначально.
Прокопий, обладая незаурядным литературным талантом, распорядился своими записями, сделанными в период государственной деятельности, наилучшим образом. Подобно тому, как Гай Светоний Транквилл, будучи секретарём Адриана, использовал императорские архивы при написании своих сочинений, так и Прокопий оставил ценнейшее по литературным достоинствам и достоверности наследие: обширный труд «Войны», панегирический трактат «О постройках» и памфлет «Тайная история», содержащий критику императора Юстиниана и его жены Феодоры.
Его самым крупным по объёму произведением являются «Войны» в восьми книгах, описывающих кампании Велизария, в которых автор принимал непосредственное участие: «Война с Персами», «Война с Вандалами» и «Война с Готами». В этих книгах кроме политических и военных сведений, касающихся Византии, содержится и масса данных по этнографии народов и географии областей, посещавшихся Прокопием, психологические портреты участников событий и бытовые зарисовки.