Γεννήθηκε στην Αρμενική πόλη Μελιτίνα κοντά στον Ευφράτη ποταμό γύρω στο 377 από ευγενείς και αξιοσέβαστους γονείς. Μοναχογιό, που γεννήθηκε μετά από προσευχές της μητέρας του Διονυσίας, που είχε ουράνιο όραμα τη γέννηση του Ευθυμίου. Ασκήτεψε από μικρός, πρώτα κοντά στην γενέτειρά του, και αφού επισκέφτηκε την Ιερουσαλήμ στο εικοστό ένατο έτος της ζωής του, στην έρημο μεταξύ Ιερουσαλήμ και Ιεριχώ, που ονομαζόταν Φαραώ. Γέμιζε τις μέρες και τις νύχτες του με προσευχή, εσωτερική ενατένιση, περισυλλογή και σωματική ασκητική. Γύρω του συγκεντρώθηκαν πολλοί μαθητές, μερικοί από τους οποίους έγιναν διάσημοι άγιοι: ο Κιριάκος ο Ερημίτης, ο Σάββας ο Αγιασμένος, ο Θεοκτίστης και άλλοι. Με το δώρο του Θεού ήταν μεγάλος θαυματουργός: έδιωχνε δαίμονες, θεράπευε από βαριές ασθένειες, έφερε νερό στην έρημο, πολλαπλασίασε το ψωμί, προφήτευε. Δίδαξε τους μοναχούς να είναι επιμελείς, λέγοντας: «Αν τρως το δικό σου ψωμί χωρίς κόπο, σημαίνει ότι τρως τον κόπο των άλλων». Όταν κάποια μικρότερα αδέρφια ήθελαν να νηστεύουν περισσότερο από άλλους, τους απαγόρευε να έρθουν στο κοινό τραπέζι για να μην περηφανεύονται για τη μεγαλύτερη νηστεία τους. Είπε επίσης ότι δεν ήταν καλό να μετακινείται ο μοναχός από τόπο σε τόπο, γιατί: «Το δέντρο που συχνά μεταφυτεύεται δεν καρποφορεί». Όποιος θέλει να κάνει καλό μπορεί να το κάνει εκεί που είναι. Είπε για την αγάπη: «Αυτό που είναι το αλάτι του ψωμιού είναι η αγάπη για τις άλλες αρετές». Η πρώτη εβδομάδα της Σαρακοστής πέρασε στην έρημο και εκεί παρέμεινε σε σιωπή και περισυλλογή μέχρι πριν από το Πάσχα. Κατά τη διάρκεια της ζωής του δημιουργήθηκε κοντά του μια τεράστια δάφνη, η οποία για αιώνες ήταν γεμάτη μοναχούς σαν μελίσσι. Η τελευταία του εντολή ήταν να κρατήσει τη φιλοξενία στο μοναστήρι και η πύλη της μονής να μην κλείσει ποτέ. Πέθανε σε ηλικία ενενήντα επτά ετών. Στην κηδεία παρέστη και ο Πατριάρχης Ιεροσολύμων Αναστάσιος. Ο πατριάρχης περίμενε όλη την ημέρα μέχρι η τεράστια μάζα του κόσμου να ασπαστεί τον άγιο και ακόμη και το βράδυ κατάφερε να το ψάλλει. Την έβδομη μέρα μετά τον θάνατό του, ο άγιος Ευθύμιος εμφανίστηκε στον μαθητή του Δομετιανό, όλος φωτεινός και χαρούμενος. Ο αιδεσιμότατος Ευθύμιος ήταν πράγματι γιος του φωτός. Πέθανε το 473.