Sfânta Muceniță Pelaghia s-a născut în secolul al-III-lea în cetatea Tars (Turcia de astăzi) într-o familie de nobili păgâni. Deși în acele timpuri creștinismul era o religie interzisă în cadrul imperiului roman, Sfânta Pelaghia, a renunțat la închinarea la idoli dedicându-se cu totul credinței celei sfinte, hotărând să se păstreze fecioară închinându-și întreaga viață Domnului.
În acea perioadă, a sosit în cetatea Tars împăratul roman Dioclețian (284-305) împreună cu fiul său adoptiv, urmașul său la tron. Acesta din urmă, pe parcursul șederii în respectiva cetate, a cunoscut-o pe tânăra Pelaghia despre care se spune că era de o frumusețe aparte. Acesta s-a îndrăgostit de Sfânta Muceniță Pelaghia dorind să o ia de soție, neștiind însă că ea renunțase la credința păgână în favoarea celei creștine. Ea a refuzat cererea în căsătorie a tânărului moștenitor, explicându-i acestuia că singurul ei mire va fi Însuși Domnul Iisus Hristos, Mirele cel Veșnic și că ea nu își dorește să fie mireasa nimănui în această viață pământească.
Rănit însă de acest refuz, tânărul i-a mai acordat Sfintei Pelaghia un răgaz pentru a mai reflecta asupra deciziei sale, sperând că se va răzgândi. În acest timp însă, tânăra Pelaghia a convins-o pe mama sa, sub pretextul de a-și vizita fosta doică, să părăsească casa părintească pentru a-l întâlni de fapt pe Episcopul Linus care se retrăsese în munți din cauza prigoanei asupra creștinilor, de la care Sfânta își dorea să primească Sfântul Botez creștin.
Sfânta Muceniță Pelaghia nu îl cunoscuse pe Cuviosul Episcop în persoană, însă, prin voia lui Dumnezeu, într-una din nopți acesta i se arătase tinerei în vis, sfătuind-o să se boteze în numele Domnului. Cu această dorință arzătoare în suflet, Sfânta Pelaghia a plecat la drum, îmbrăcată domnește, într-o trăsură și însoțită de un alai de servitori, după cum a fost dorința mamei sale. Pe drum însă, prin voia divină, fecioara l-a întâlnit pe Episcopul Linus și recunoscându-i imediat chipul din vis, a căzut la picioarele lui cerându-i să o boteze. La rugăciunile acestuia, de îndată, în apropierea lor, a început să țâșnească un mic izvor din a cărui apă Cuviosul Episcop a botezat-o în numele Domnului pe tânăra Pelaghia, după care fiecare și-a urmat calea sa.
Odată cu convertirea la creștinism, Sfânta Pelaghia și-a donat hainele boierești cu care era înveșmântată, purtând smerită îmbrăcămintea modestă a slugilor sale. Însă, la întoarcerea sa acasă nu a fost cu putință ca mama sa să nu observe această schimbare a înfățișării fiicei sale, astfel încât, atunci când a fost întrebată de către mama sa de ce se îmbracă atât de umil, Sfânta Pelaghia i-a mărturisit acesteia că a renunțat la credința păgână în favoarea celei creștine și că le-a dăruit celor săraci toate cele pe care le avea. Cu credința în suflet spre cele veșnice ale lui Hristos, cinstita Muceniță Pelaghia și-a dorit să o convingă și pe mama sa să Îl primească pe Domnul Iisus în inimă, însă aceasta a refuzat categoric. Mai mult decât atât, temându-se de ceea ce i s-ar fi putut întâmpla dacă împăratul ar fi aflat că o adăpostește în propria casă pe fiica ei care acum se declara creștină, mama Sfintei Pelaghia, cu mintea întunecată, i-a spus fiului împăratului că Pelaghia era creștină și că nu dorea să se căsătorească cu el. La auzul acestei vești, tânărul moștenitor, cu mințile tulburate de vrăjmașul oamenilor, refuză să accepte această decizie cu demnitate și decide să își pună capăt zilelor, aruncându-se în sabie.
Aflând despre cele întâmplate și temându-se de răzbunarea împăratului, mama Sfintei Pelaghia hotărăște să o lege pe propria fiică și o aduce astfel în fața împăratului ca pe o creștină răspunzătoare de moartea moștenitorului tronului. La vederea tinerei fecioare, împăratul este la rândul său fascinat de frumusețea acesteia și încearcă să o convingă să renunțe la religia creștină promițându-i orice și-ar putea imagina dacă va accepta să îi fie soție, iar Sfânta Muceniță Pelaghia din Tars refuză categoric.
Cu orgoliul rănit de două ori de această tânără fecioară, împăratul Dioclețian o condamnă pe Sfânta Pelaghia la moarte, urmând ca aceasta să fie închisă într-un bou de aramă încins unde va arde într-o baie de bronz clocotit. Degeaba au încercat cei din jur să îl facă pe nemilosul împărat să se răzgândească, totul a fost în zadar. Alții au încercat să o convingă pe tânăra fecioară să se lepede de credința creștină pentru a-și salva viața, aceasta respingând orice gând de acest gen.
Refuzând să fie atinsă de călăii păgâni, Sfânta s-a însemnat cu semnul Sfintei Cruci intrând de bună voie în baia clocotită în care toată carnea i s-a topit, împrăștiind un miros puternic de mir în toată cetatea. Însă, oasele Sfintei Pelaghia au rămas neatinse de căldura dogorâtoare, de aceea păgânii le-au luat și le-au dus undeva în afara orașului pentru a nu fi găsite de către creștinii care ar fi dorit să le păstreze spre închinare.
După martiriul său și mutarea sfintelor sale oseminte de către păgâni lângă acestea s-au așezat patru lei care le-au păzit, neîngăduind nici unei sălbăticiuni să se apropie de ele. Așa au avut grijă cei patru lei de Sfintele Moaște ale Muceniței Pelaghia până la venirea Episcopului Linus care le-a îngropat cu multă slavă, așa cum se cuvenea. Mai apoi, în timpul împăratului Constantin cel Mare (306-337), când creștinii au dobândit libertatea religioasă în urma edictului de la Milan, s-a zidit pe locul mormântului Sfintei Mucenițe Pelaghia o frumoasă biserică în cinstea sa.
Sinaxarul lunii mai