Κατοικούσε στη Ρώμη, αλλά η καταγωγή της ήταν από την Ταρσό της Κιλικίας. Έζησε σε ειδωλολατρικό περιβάλλον και στα χρόνια του αυτοκράτορα Διοκλητιανού. Η Πελαγία, λοιπόν, είδε σε όραμα τον επίσκοπο Ρώμης, που την παρακαλούσε να τη βαπτίσει. Όταν ξύπνησε, πήρε άδεια από τη μητέρα της, με πρόσχημα ότι θα πάει στην τροφό της. Αλλά αυτή πήγε στον τότε επίσκοπο Ρώμης και βαπτίστηκε χριστιανή. Η χαρά της ήταν μεγάλη. Αφού παρέδωσε την πολυτελή της ενδυμασία στον επίσκοπο, για να την πουλήσει και να διαθέσει τα χρήματα στους φτωχούς, ντύθηκε τη στολή του αγίου Βαπτίσματος και έπειτα πήγε στην τροφό της. Αυτή, μόλις την είδε, θύμωσε και την έδιωξε. Η Πελαγία αποφάσισε τότε να πάει στη μητέρα της ελπίζοντας στη μητρική της στοργή. Όταν, όμως, την είδε η μητέρα της με αυτά τα ρούχα, αναστατώθηκε. Με δάκρυα πολλά την ικέτευε να επανέλθει στην ειδωλολατρία. Η Πελαγία λυπήθηκε, αλλά στάθηκε αμετακίνητη στο φρόνημά της. Αυτό μόλις το έμαθε ο γιος του Διοκλητιανού, που ήταν αρραβωνιαστικός της Πελαγίας, από τη λύπη του αυτοκτόνησε. Ο Διοκλητιανός δεν άργησε να ανακαλύψει ότι αιτία της αυτοκτονίας του γιου του ήταν η Πελαγία. Την κάλεσε τότε να ασπαστεί ξανά τα είδωλα. Όμως δεν υπήρχε περίπτωση η νεοφώτιστη χριστιανή να απαρνηθεί την πίστη της. Γι’ αυτό και δε δίστασε να τη θανατώσει μέσα σε ένα χάλκινο πυρακτωμένο βόδι.