Eusebius wurde 283 in Sardinien geboren. Nach dem Martyrium seines Vaters wurde er von seiner Mutter nach Rom gebracht, wo er später Lektor wurde. Er wurde der erste Bischof in Vercelli (in Norditalien), wahrscheinlich irgendwann in den frühen bis mittleren 340er Jahren. Nach einem Brief von Ambrosius an die Gemeinde in Vercelli zwei Jahrzehnte nach Eusebius ‚Tod erkannten die örtlichen Führer seine Frömmigkeit und wählten ihn daher eher als lokale Kandidaten (Epistola lxiii, Ad Vercellenses). Inspiriert von Athanasius ‚Leben des heiligen Antonius gründete er in Vercelli eine Priestergemeinschaft, die einer Klostergemeinschaft ähnelte. Dieses Coenobium wiederum inspirierte andere wie Gaudentius von Novara, Eustasius von Aosta und Maximus von Turin. Er war der erste Bischof, der mit dem Klerus zusammenlebte und seine besten Kräfte einsetzte, um sie in Frömmigkeit und Eifer zu formen. Aus diesem Grund ehren ihn die Canons Regular of St. Augustine zusammen mit Augustinus als ihren Gründer.
354 bat Papst Liberius Eusebius, sich Bischof Luzifer von Cagliari anzuschließen, um eine Bitte an Kaiser Constantius II. in Mailand zu richten, in der er den Kaiser aufforderte, einen Rat einzuberufen, um die Meinungsverschiedenheiten über den Status von Athanasius von Alexandria und die Frage des Arianismus zu beenden. Die Synode fand 355 in Mailand statt. Eusebius nahm an einem Teil des Rates teil, weigerte sich jedoch, Athanasius zu verurteilen, und wurde daher verbannt, zuerst nach Skythopolis in Syrien, unter dem wachsamen Auge des arianischen Bischofs Patrophilus, den Eusebius seinen Gefängniswärter nennt, dann nach Kappadokien, und schließlich zum Thebaid, in Oberägypten. Mehrere Briefe rund um den Rat, die an oder von Eusebius geschrieben wurden, sind noch erhalten, ebenso wie zwei Briefe, die er während seines Exils geschrieben hat.
An letzterer Stelle wurde Eusebius durch die Straßen gezerrt und in vielerlei Hinsicht verfolgt, gab aber nie den katholischen Glauben auf. Nach dem Beitritt von Julian, die im Exil lebenden Bischöfe waren frei, um ihre Rückkehr sieht. Eusebius ging durch Alexandria und besuchte dort Athanasius’Synode von 362, die die Göttlichkeit des Heiligen Geistes und die orthodoxe Lehre über die Menschwerdung bestätigt. Die Synode stimmte auch zu, sowohl mit den reuigen Bischöfen, die unter Druck arianisierende Glaubensbekenntnisse unterzeichnet hatten, milde umzugehen als auch den Führern mehrerer arianisierender Fraktionen schwere Strafen aufzuerlegen.
Noch auf dem Heimweg traf Eusebius die Entscheidungen der Synode in Antiochia und hoffte, das Schisma dort zu versöhnen. Die Kirche wurde zwischen Anhängern von Eustathius von Antiochia, der von den Arianern in 331 abgesetzt und verbannt worden war, und denen der Meletianer geteilt. Da Meletius ‚Wahl im Jahr 361 hauptsächlich von den Arianern herbeigeführt wurde, erkannten ihn die Eustathianer nicht an, obwohl er nach seiner Bischofsweihe feierlich seinen orthodoxen Glauben verkündete. Die alexandrinische Synode hatte gewünscht, dass Eusebius sollte die Eustathians mit Bischof Meletius in Einklang zu bringen, durch Säuberung seiner Wahl von allem, was in ihm unregelmäßig gewesen sein könnte, aber Eusebius festgestellt, dass Luzifer von Cagliari war auch auf diese Weise übergeben, und hatte einseitig geweiht Paulinus, der Führer der Eustathians, als Bischof von Antiochia.
Unfähig, die Fraktionen zu versöhnen, fuhr er in Richtung Heimat fort und besuchte andere Kirchen auf dem Weg, um den orthodoxen Glauben zu verbreiten und durchzusetzen. Einmal zurück in Vercelli im Jahre 363, fuhr er fort, ein Führer mit Hilary von Poitiers bei der Niederlage Arianismus in der westlichen Kirche zu sein, und war einer der Hauptgegner des Arian Bischof Auxentius von Mailand. Er starb 370 oder 371.
Obwohl er im Mittelalter manchmal als Märtyrer bezeichnet wurde, war dies mehr, um die Leiden zu ehren, die er ertragen musste, als er für seinen Glauben eintrat. Spätere Legenden seines Martyriums haben keine historische Grundlage. Die römisch-katholische Kirche feiert sein Fest am 2. August. Sein früherer Festtag vom 16.Dezember fiel ungefähr mit seiner Erhebung zum Bischof zusammen. Sein heutiger Festtag fällt ungefähr mit dem Jahrestag seines Todes zusammen. Die Kathedrale von Vercelli ist ihm gewidmet.
Papst Benedikt XVI. hat im Oktober 2007 in einer Generalaudienz,
Deshalb, so Eusebius, müssen die Hirten die Gläubigen auffordern, die Städte der Welt nicht als ihren ständigen Wohnort zu betrachten, sondern die zukünftige Stadt, das endgültige himmlische Jerusalem, zu suchen. Diese „eschatologische Reserve“ ermöglicht es den Hirten und Gläubigen, die richtige Werteskala zu bewahren, ohne sich jemals den Moden des Augenblicks und den ungerechten Ansprüchen der gegenwärtigen politischen Macht zu unterwerfen. Die authentische Werteskala – Eusebius ‚ganzes Leben scheint zu sagen – stammt nicht von Kaisern der Vergangenheit oder von heute, sondern von Jesus Christus,…