Greşindu-i stăpânului, Onisim a fugit la Roma, unde a fost întemniţat alături de Sfântul Apostol Pavel. De la "Apostolul neamurilor", a auzit Onisim Evanghelia mântuirii şi tot de la el a primit Sfântul Botez. Deoarece Sfântul Apostol Pavel fusese cel care îl adusese, mai înainte, pe Filimon la dreapta-credinţă, a mijlocit împăcarea între acesta şi robul Onisim. Ne stă mărturie epistola Sfântului Apostol Pavel către Filimon, care constituie cea mai scurtă carte cuprinsă în Sfânta Scriptură. În urma acestei epistole, Filimon l-a primit pe Onisim ca pe un frate, eliberandu-l apoi din robie.
Mai târziu, Onisim a fost numit episcop de Sfinţii Apostoli, primind scaunul episcopal al Efesului. În urma persecuţiilor din timpul domniei împăratului Traian, Onisim a fost arestat şi dus la Roma. Acolo a fost întemniţat şi, într-un sfârşit, ucis prin decapitare. Tradiţia consemnează faptul că o femeie bogată i-a luat trupul şi l-a aşezat într-o raclă de argint, înmormantându-l cu cinste, la anul 90 d.H.
"Apostole Sfinte, Onisim, roagă-L pe milostivul Dumnezeu să dăruiască iertare de greşeli sufletelor noastre!" (Troparul Sfântului Apostol Onisim).