Праведник неодноразово піддавався гонінням, так як більшість у Церкві на той момент становили прихильники єресі Арія. Серед них був і імператор Констанцій, який наказав Самосатському єпископу віддати соборний акт православного духовенства про його обрання на архієрейську кафедру.
Євсевій відмовився виконати наказ правителя. Імператор у гніві наказав передати святителю, що йому відсічуть праву руку, якщо він ще раз відмовиться. У відповідь святий простягнув посланнику обидві руки зі словами: "Відрубайте, але акту собору, в якому викривається злість і беззаконня аріан, я не віддам".
Коли про це стало відомо правителю, він був вражений сміливістю єпископа і нічого йому не зробив. У часи правління імператора Юліана Відступника, прихильника язичництва, репресій з боку держави зазнала вже вся Церква.
У цей час Самосатський єпископ переодягнувся в одяг простого воїна і пройшов через всю Сирію, Фінікію і Палестину з проповіддю про Христа Воскреслого.
У 364 році римський престол зайняв прихильник аріанської єресі – імператор Валент. Почалися нові гоніння на православних. Єпископ Євсевій був відправлений у заслання. Своїм парафіянам, які благали його не залишати їх, праведник відповів, що слід коритися існуючій владі.
При імператорі Граціані святитель повернувся на Самосатську кафедру. Близько 380 року Євсевій відправився по справах у місто Доліхіни. Коли він проходив по одній з вулиць міста, жінка-аріанка кинула в нього з даху будинку шматок черепиці і пробила йому голову. Вмираючи, святий просив не заподіювати жінці ніякого зла.
Тропар
И нравом причастник, и престолом наместник апостолом быв, деяние обрел еси, Богодухновенне, в видения восход, сего ради слово истины исправляя, веры ради пострадал если даже до крове, священномучениче Евсевие, моли Христа Бога спастися душам нашим.