La Pasión de Santa Anastasia relata que era la hija de un noble romano llamado Pretextato y que tuvo a San Crisógono como consejero y director. Anastasia se casó con el pagano Publio y, durante la persecución de Diocleciano, atendió a los confesores de la fe que se hallaban en prisión, hasta que su marido le prohibió que saliese de casa.

Anastasia mantenía correspondencia con San Crisógono, quien se hallaba en Aquilea y, cuando Publio murió, en el curso de un viaje a Persia, su viuda se apresuró a trasladarse a Aquilea para socorrer a los cristianos de aquella ciudad. Después del martirio de Santa Agape, Cionía e Irene, también Anastasia fue detenida y trasladada a Sirmiun para comparecer ante el prefecto del Ilírico. Mientras estuvo en la prisión, se le apareció con frecuencia Santa Teódota para consolarla y alimentarla. Después fue embarcada en un navío, junto con otro cristiano y con numerosos criminales y delincuentes paganos, y abandonada a la deriva en alta mar. Pero de nuevo apareció Santa Teódota que condujo la nave a la costa sin contra tiempos, de suerte que todos los paganos se convirtieron.

Anastasia fue capturada de nuevo y se la envió a la isla de Palmira, donde se le dio muerte en la hoguera, después de haberla atado, boca arriba, en el suelo, a cuatro estacas. Al mismo tiempo, otros doscientos hombres y setenta mujeres fueron martirizados también.

A Santa Anastasia se le rindió culto en Roma desde fines del siglo quinto, cuando se inscribió su nombre en el canon de la misa, pero según los datos ciertos que se tienen, nunca tuvo nada que ver con esa ciudad. Su culto se originó en Sirmiun, en Panonia, donde tal vez fue martirizada durante la persecución de Diocleciano, aunque no han llegado hasta nosotros detalles ciertos de su vida y de su muerte. Mientras San Genadio fue patriarca de Constantinopla, durante la segunda mitad del siglo quinto, las reliquias de Santa Anastasia fueron trasladadas de Sirmiun a Constantinopla y ahí se rindió considerable culto a la santa. El aspecto histórico litúrgico más interesante de Santa Anastasia es la distinción de que se la conmemore en la segunda misa del día de Navidad.

En Roma, al pie de la colina del Palatino y cerca del Circo máximo, había una iglesia del titulus Anastasiae. Había sido construida en el siglo cuarto, se la llamaba de Santa Anastasia y tuvo considerable importancia, puesto que en esa iglesia cantaba el Papa la segunda misa del día de Navidad. Durante el siglo sexto y todavía después, aquella misa era propia de Santa Anastasia. La extraordinaria importancia litúrgica que se dio a aquella mártir, debida a las condiciones imperantes en Roma en los siglos quinto y sexto, ha quedado reducida a una simple conmemoración en la Misa de la Aurora. No existe, al parecer, ninguna tradición en la que se mencione que Santa Anastasia haya sido martirizada un 25 de diciembre. En la actualidad, los griegos celebran su fiesta el día 22, la veneran como una megalomártir y como abogada y remediadora de los que sufren los efectos de algún veneno.