Προερχόμενος από την Καππαδοκία, ανατράφηκε σε βαθιά ευσέβεια. Επιθυμώντας να ζήσει ως ερημίτης, εγκαταστάθηκε στην Παλαιστίνη σε μια ερημική σπηλιά, όπου, σύμφωνα με την παράδοση, είχαν διανυκτερεύσει οι τρεις Μάγοι. Εκεί έζησε 30 χρόνια σε μεγάλη εγκράτεια και αδιάκοπη προσευχή.
Πολλοί που ήθελαν να ζήσουν υπό την καθοδήγησή του άρχισαν να συγκεντρώνονται γύρω από τον ασκητή. Όταν η εκκλησία δεν μπορούσε πλέον να φιλοξενήσει τους συγκεντρωμένους μοναχούς, ο άγιος, μετά από προσευχή, περπάτησε στην έρημο με θυμίαμα. Σε ένα σημείο, οι κάρβουνοι άναψαν και ο θυμίαμα ανυψώθηκε. Εδώ ίδρυσε το πρώτο κοινοβιακό μοναστήρι, ή Λαύρα. Στο μοναστήρι, ο Άγιος Θεοδόσιος ίδρυσε ξενώνες, ξεχωριστά νοσοκομεία για μοναχούς και κοσμικούς, και καταφύγια για τους ηλικιωμένους. Με τις προσευχές του, πολλά θαύματα πολλαπλασιασμού άρτου για την τροφή των φτωχών συνέβησαν πολλές φορές.
Όταν εμφανίστηκε η αίρεση του Ευτυχίου, οι Ορθόδοξοι διώκονταν από τον αυτοκράτορα Αναστάσιο. Ο μακάριος Θεοδόσιος πρώτα έγραψε μια επιστολή στον αυτοκράτορα, στη συνέχεια πήγε στην Ιερουσαλήμ και κήρυξε στην Μεγάλη Εκκλησία: «Όποιος δεν τιμά τις τέσσερις Οικουμενικές Συνόδους, ας είναι ανάθεμα». Για αυτή την πράξη, φυλακίστηκε. Κατά τη διάρκεια της ζωής του, του δόθηκε το χάρισμα της θεραπείας και άλλων θαυμάτων. Ειρηνικά εκοιμήθη σε ηλικία 105 ετών το 529.
