Euzebiusz urodził się na Sardynii w 283 roku. Po męczeńskiej śmierci ojca został zabrany przez matkę do Rzymu, gdzie później został lektorem. Został pierwszym biskupem w Vercelli (w północnych Włoszech), prawdopodobnie na początku – do połowy 340 roku. według listu Ambrożego do kongregacji w Vercelli dwie dekady po śmierci Euzebiusza, miejscowi przywódcy uznali jego pobożność i w ten sposób wybrali go, a nie lokalnych kandydatów (Epistola lxiii, Ad Vercellenses). Zainspirowany życiem św. Atanazego Antoniego założył w Vercelli wspólnotę kapłańską, która przypominała wspólnotę monastyczną. To coenobium z kolei zainspirowało innych, takich jak Gaudencjusz z Novary, Eustazjusz z Aosty i Maksym z Turynu. Był pierwszym biskupem, który żył wspólnie z duchowieństwem, poświęcając swoje najlepsze siły, aby kształtować ich w pobożności i gorliwości. Z tego powodu kanony regularne św. Augustyna czczą go wraz z Augustynem jako swojego założyciela.
w 354 R.Papież Liberiusz poprosił Euzebiusza, aby przyłączył się do biskupa Lucyfera z Cagliari, wnosząc prośbę do cesarza Konstancjusza II w Mediolanie, błagając cesarza o zwołanie soboru w celu zakończenia sporów dotyczących statusu Atanazjusza Aleksandryjskiego i sprawy arianizmu. Synod odbył się w Mediolanie w 355 roku. Euzebiusz wziął udział w soborze, ale odmówił potępienia Atanazego i tak został wygnany, najpierw do Scytopolis w Syrii, pod czujnym okiem ariańskiego biskupa Patrofilusa, którego Euzebiusz nazywa swoim strażnikiem, następnie do Kapadocji, a na koniec do Tebaidy, w Górnym Egipcie. Do dziś zachowało się kilka listów otaczających Sobór, napisanych do lub przez Euzebiusza, podobnie jak dwa listy napisane przez niego podczas wygnania.
w tym ostatnim miejscu Euzebiusz był przeciągany ulicami i prześladowany na wiele sposobów, ale nigdy nie zrezygnował z wiary katolickiej. Po wstąpieniu Juliana wygnani biskupi mogli swobodnie wracać do swoich stolic. Euzebiusz przeszedł przez Aleksandrię i tam uczestniczył w synodzie Atanazjusza w 362 roku, który potwierdził boskość Ducha Świętego i prawosławną doktrynę dotyczącą wcielenia. Synod zgodził się również na łagodną rozprawę z skruszonymi biskupami, którzy pod naciskiem podpisali wyznania Ariańskie, oraz na nałożenie surowych kar na przywódców kilku frakcji Ariańskich.
będąc jeszcze w drodze do domu, Euzebiusz podjął decyzje Synodu w Antiochii i liczył na pogodzenie tamtejszej schizmy. Kościół został podzielony między zwolenników Eustatiusza z Antiochii, który został obalony i wygnany przez Ariów w 331 roku, i tych z Melecjów. Ponieważ elekcja Melecjusza w 361 roku została dokonana głównie przez Ariów, Eustatyjczycy nie uznali go, chociaż uroczyście ogłosił swoją wiarę prawosławną po konsekracji biskupiej. Synod Aleksandryjski pragnął, aby Euzebiusz pojednał Eustatyków z biskupem Melecjuszem, oczyszczając jego wybór z tego, co mogło być w nim nieregularne, ale Euzebiusz odkrył, że Lucyfer z Cagliari również przeszedł tę drogę i jednostronnie konsekrował Paulinusa, przywódcę Eustatyków, na biskupa Antiochii.
nie mogąc pogodzić frakcji, udał się do domu, odwiedzając po drodze inne kościoły w celu propagowania i umacniania wiary prawosławnej. Po powrocie do Vercelli w 363 r.nadal był przywódcą wraz z Hilarym z Poitiers w pokonaniu arianizmu w Kościele Zachodnim i był jednym z głównych przeciwników ariańskiego biskupa Auksencjusza z Mediolanu. Zmarł w 370 lub 371 roku.
chociaż w średniowieczu był czasami określany jako męczennik, było to bardziej dla uczczenia cierpień, które znosił w obronie swojej wiary. Późniejsze legendy o jego męczeństwie nie mają podstaw historycznych. Kościół Rzymskokatolicki obchodzi swoje święto 2 sierpnia. Jego poprzednie święto 16 grudnia zbiegło się mniej więcej z jego wyniesieniem na biskupa. Jego obecne święto zbiega się mniej więcej z rocznicą jego śmierci. Poświęcona jest mu Katedra w Vercelli.
podczas audiencji generalnej w październiku 2007 r. Papież Benedykt XVI zaobserwował,
dlatego pastorzy, jak powiedział Euzebiusz, muszą nakłaniać wiernych, aby nie uważali miast świata za swoje stałe miejsce zamieszkania, ale szukali przyszłego miasta, ostatecznego Niebiańskiego Jeruzalem. Ta „rezerwa eschatologiczna” umożliwia pasterzom i wiernym zachowanie właściwej skali wartości, nigdy nie ulegając modom chwili i niesprawiedliwym roszczeniom obecnej władzy politycznej. Autentyczna skala wartości – zdaje się mówić całe życie Euzebiusza-nie pochodzi od cesarzy z przeszłości czy dziś, ale od Jezusa Chrystusa…