Eleuterio nació en el pequeño pueblo de Nicópolis alrededor del año 130 d.C. Sus padres le dieron el nombre de Eleuterio al nacer, y decidió usar su nombre oficial cuando se convirtió en Papa. Después de decidir ayudar a la Iglesia, se convirtió en diácono y trabajó con obispos en la Iglesia de Roma, incluidos Soter y Anicetus, quienes más tarde servirían como papas dentro de esa Iglesia. El Papa San Soter murió pocas semanas antes de que Eleuterio se convirtiera en Papa.
El papado de Eleuterio estuvo marcado por su postura contra el movimiento montanista. Iniciado por un hombre llamado Montano, este movimiento difería de la postura oficial de la Iglesia. Montano viajó por la región con dos mujeres y, a menudo, afirmó que el trío era la encarnación humana del Espíritu Santo. El Papa Eleuterio se vio obligado a hablar en contra del movimiento y se adjuntó a varias cartas sobre ellos.
Uno de los únicos decretos papales atribuidos a Eleuterio es uno que involucra comida. Declaró que los cristianos no deberían rechazar la comida que se les ofreciera o la comida que estaba disponible para ellos como venía de Dios. Existe la creencia de que el decreto fue emitido primero por otro papa y que Eleuterio simplemente lo reeditó. Los historiadores también creen que esta fue su forma de hablar en contra de quienes siguieron otros movimientos religiosos que incluían leyes dietéticas como la fe judía.
Los historiadores de hoy también creen que el Papa Eleuterio estuvo involucrado en misiones a Gran Bretaña. Lucius, que era el rey de Britan, supuestamente escribió una carta al Papa en la que afirmaba que quería convertirse. Esta historia se remonta al menos al siglo VIII cuando un inglés escribió sobre ella en un libro. También hay algunas afirmaciones de que la historia apareció en una biografía de papas publicada en el siglo VI.
Las historias de este rey viajaron por Europa y llegaron hasta Suiza. Como no hay ninguna evidencia que demuestre que el rey existió, la historia sobre la carta del rey también puede ser falsa. Algunos piensan que la carta era real pero que provenía de un rey diferente.
Aunque Eleuterio figura como Papa dentro de la Iglesia y tiene un día festivo, no se menciona en los registros cómo murió. Probablemente murió en 199 d.C., que también figura como el final de su papado. Aunque algunos piensan que murió mártir, otros piensan que murió por causas naturales con problemas provocados por el sufrimiento que experimentó a manos de sus oponentes.
La Iglesia hizo enterrar a Eleuterio en la Colina del Vaticano cerca de algunos de los otros papas primitivos y no muy lejos del Papa San Pedro. Más tarde, su cuerpo fue trasladado a dos lugares diferentes de Roma.