Eugenia, la noble virgen, era hija de Felipe, duque de Alejandría, quien gobernaba toda la tierra de Egipto en nombre del emperador de Roma. Cierto día, Eugenia salió ocultamente del palacio de su padre, acompañada por dos servidores (los santos Proto y Jacinto) y, con los atavíos, el porte y los hábitos de un hombre, se refugió en una abadía, donde llevó una existencia tan santa y ejemplar, que no pasó mucho tiempo sin que se le diera el cargo de abad.
Y sucedió que ninguno de los monjes a su cargo sabía que el abad era una mujer y, sin embargo, una dama lo acusó formalmente de adulterio ante el juez, que era el padre de la acusada.

Eugenia fue inmediatamente arrojada en la prisión, en espera del juicio que la condenaría a muerte. Pero la noble virgen se las arregló para hablar largamente con el juez, su padre, hasta que lo convirtió a la fe de Jesucristo. Entonces le descubrió que era una mujer, se dio a conocer como su hija y le recriminó que la tuviese encarcelada por un crimen que no podía haber cometido.

En cuanto se aclararon las cosas, la dama que había formulado la falsa acusación ardió con el fuego del infierno junto con todos sus cómplices. El juez, padre de Eugenia, llegó a ser un santo obispo y, mientras cantaba misa, fue degollado por la fe de Jesucristo. Además, la dama Claudia (madre de Eugenia) y todos sus hijos, se trasladaron a Roma para enseñar la doctrina.

Fueron muchas las gentes comunes convertidas por ellos, mientras que Eugenia conquistaba innumerables doncellas para el servicio de Dios. La dicha Eugenia fue atormentada de muy diversas maneras y al fin, la espada consumó su martirio. Así ofreció su propio cuerpo a Nuestro Señor Jesucristo.

La leyenda de la mujer-monje acusada de un pecado imposible para su condición femenina se contaba en el medioevo de varias santas (santa Marina, santa Reparada, y otras), constituyendo un tema repetitivo del folclore de raíz cristiana. Aunque no tiene ninguna relación con la historia real de la santa, permite explicar los rasgos propios de la iconografía y la devoción popular. Debe notarse que aunque la historia sea ficticia, algunos de sus personajes son tan reales como la propia Eugenia; por ejemplo, las tumbas de los santos Proto y Jacinto están ubicadas cerca de la de Eugenia, lo que ayuda a entender cómo fueron a parar a la narración.

Sobre la tumba de la santa, en el cementerio de Aproniano, se construyó una basílica en su honor, que fue restaurada en el siglo VIII. La santa está representada en mosaicos de Rávena, Nápoles y Grecia. En la actualidad, las reliquias de la mártir están en la iglesia romana de los Santos Apóstoles.