Sfântul Avtonom a fost episcop în Italia. În timpul prigoanei declanşate împotriva creştinilor de împăratul Diocleţian, a părăsit Italia, stabilindu-se la Soreus, în provincia Bitinia (Asia Mică), aducând mulţi păgâni la credinţă. Sfântul Avtonom a ridicat acolo şi o biserică închinată Sfântului Arhanghel Mihail. El l-a hirotonit pe Cornelius, creştin plin de ravnă pentru Hristos, diacon, iar mai apoi preot al bisericii. Sfântul Mucenic Autonom a predicat cuvântul Domnului şi în ţinuturile Lykaonia şi Isauria.
După ce împăratul a ordonat arestarea sfântului, acesta s-a retras la Claudiopolis, cetate la Marea Neagră. Întorcându-se mai apoi la Soreus, l-a ridicat pe Cornelius la treapta de episcop. A plecat apoi să predice în Asia, iar la întoarcere a propovăduit în împrejurimile Soreusului, la Limna. Peste tot, Sfântul Avtonom i-a luminat pe mulţi cu Lumina Sfintei Evanghelii.
Cuprinşi de ură şi invidie, o ceată de păgâni a venit la Soreus, a năvălit în biserica Sfântului Arhanghel Mihail în timpul slujirii Sfintei Liturghii şi l-au ucis pe Sfântul Avtonom în altar. Împreună cu el au fost ucişi mulţi creştini care se aflau atunci în biserică. Diaconiţa Maria a scos apoi trupul sfântului de sub grămada de dărâmături şi l-a îngropat creştineşte.
Pe timpul domniei Sfântului Constantin cel Mare, Severian, demnitar de la curtea imperială, a înălţat o biserică deasupra moaştelor Sfântului Mucenic Autonom. Se spune că, în anul 430 d.H., un preot a dărâmat biserica fără să cunoască faptul că fusese construită deasupra mormântului, şi a reconstruit-o în alt loc. La două sute de ani după mucenicia sa, Sfântul Avtonom s-a arătat unui creddincios pe nume loan. Acesta a săpat şi a aflat moaştele Sfântului Mucenic Avtonom cu totul întregi şi neputrezite. Iar pe acel loc a fost reconstruită biserica închinată Sfântului Ierarh Mucenic Autonom.
