Согласно жития, Пелагия была жительницей Антиохии Сирийской, была родом из знатной семьи. Учителем Пелагии был преподобномученик Лукиан Антиохийский. Во время гонений на христиан императора Диоклетиана правитель города узнал, что она тайная христианка и приказал привести её к нему. Увидев воинов, приближающихся к ее дому, Пелагия, помолившись, «оделась в лучшие свои одежды, бросилась с верху дома и предала дух свой Богу». Смерть Пелагии произошла, когда ей было 15 лет.
Иоанн Златоуст посвятил Пелагии «Похвальную беседу»:
