Πριν από τη μεταστροφή της στον Χριστιανισμό, η Οσία Πελαγία ήταν χορεύτρια στην Αντιόχεια της Παλαιστίνης. Περνούσε, έτσι, τις ημέρες της μέσα στην ασέλγεια και την πορνεία. Κάποτε, ντυμένη με πολυτελή ενδύματα, πέρασε μπροστά από έναν ναό, στην είσοδο του οποίου ο Άγιος Νόννος, Επίσκοπος Εδέσσης, κήρυττε τον λόγο του Ευαγγελίου. Οι χριστιανοί αποστρέφονταν επιδεικτικά την πόρνη. Ωστόσο, ο επίσκοπος, παρακολουθώντας την να απομακρύνεται, αναγνώρισε την ψυχική της ομορφιά και την πνευματική της ταπείνωση. Προσευχήθηκε πολύ για τη σωτηρία της και παρακάλεσε τον Θεό να τη φέρει στον δρόμο του.
Την επόμενη μέρα η Πελαγία εισήλθε στον ναό, όπου ο Άγιος Νόννος δίδασκε και πάλι το ποίμνιό του. Ακούγοντας το κήρυγμα για τη μέρα της Φοβεράς Κρίσεως, καταλήφθηκε από τρόμο για την αμαρτωλή της ζωή και ζήτησε να βαπτιστεί. Ο άγιος την παρηγόρησε δίνοντάς της την ελπίδα του ελέους του Θεού. Μετά το βάπτισμά της συγκέντρωσε την περιουσία της και την μοίρασε στους φτωχούς. Έπειτα, φορώντας ανδρική ενδυμασία, αναχώρησε για το Όρος των Ελαιών στα Ιεροσόλυμα, όπου έγινε μοναχή.
Εκεί, λαμβάνοντας το ανδρικό όνομα Πελάγιος, θεωρήθηκε ένα νεαρό αγόρι. Έζησε αυστηρά, τηρώντας απαρέγκλιτα τις αρχές του μοναχικού βίου. Νήστευε, προσευχόταν και ζούσε σε μετάνοια.
Η Οσία Πελαγία κοιμήθηκε το 457. Το πραγματικό της φύλο αποκαλύφθηκε μόνο κατά τη μέρα της ταφής της.
