Nació en Córdoba  en el seno de una familia cristiana que lo educó en la fe; fue confiado al abad Esperaindeo, que gobernaba el monasterio de Santa Clara, cerca de Córdoba. "Si quieres que tu oración vuele hacia Dios -le dijo su abad- ponle dos alas: el ayuno y la limosna". A los 25 años fue un destacado sacerdote de la iglesia de San Zoilo en Córdoba. En el monasterio de Santa Clara tuvo un condiscípulo: el beato Álvaro Paulo, con el que mantuvo una estrecha amistad que duró hasta la muerte. "Todas sus obras, escribió san Álvaro, estaban llenas de luz. De su bondad, y de su humildad y de su caridad podría dar testimonio el amor que todos le tenían. Su afán de cada día era acercarse más y más al cielo, y gemía sin cesar por el peso de la carga de su cuerpo". Eulogio vivió siempre en su casa con su familia, porque la comunidad de San Zoilo no era monacal, ni él profesó nunca como monje.

   Intentó ir a Roma, pero se lo impidieron; quiso ir a Alemania para saber el paradero de dos de sus hermanos: Isidoro y Álvaro, comerciantes y que habían cruzado los Pirineos, pero tuvo que quedarse en Zaragoza, porque no pudo pasar por las luchas que se entablaban en el país, pero en Navarra descubrió que había una España cristiana fuertemente enraizada en su fe, y esto le dio ánimos para volver a Córdoba cargado de libros que no se conocía en aquella ciudad, dividida por las insidias del arzobispo Recafredo, que haciendo el juego a los musulmanes predicaba la insumisión y el insulto al Islam, provocando muchísimas muertes entre los cristianos, que querían con ello alcanzar la palma del martirio. Eulogio criticó estas actitudes suicidas. Hay algunos autores que invierte las actitudes de ambos, Recafredo buscaría un compromiso con el Islam, sin que los cristianos manifestaran su fe insultando al Islam, y Eulogio, en cambio, defendía el martirio. Lo más lógico es que la primera versión sea la auténtica ya que el martirio nunca se busca, sería un suicidio y así lo ha entendido la Iglesia durante siglos. Sabemos que hubo un concilio en Córdoba en el 852, presidido por Recafredo, arzobispo de Sevilla, y dominado por obispos elegidos por el emir. En este concilio se anatemizó a los mártires voluntarios y se decretó que nadie se defendiera. Eulogio, que se rebeló heroícamente en el concilio, hizo caso omiso de esas leyes dictadas por los obispos partidarios del emir.

   Se convirtió en el jefe del grupo de sacerdotes de San Zoilo, se dedicó a rezar y a escribir, a instruir y alentar a los cristianos, acusados y perseguidos por el Islam, si no abandonaban el cristianismo. Fue entonces cuando escribió sus obras principales: el “Memorial de los Mártires”, para ejemplo de los más débiles, el “Documento Martirial”, para sostener el ánimo de dos jóvenes cristianas, santas Flora y María de Córdoba, encerradas en el calabozo, y el “Apologético”, para defender la fe cristiana. Eulogio molestó a los visires y al cadí por su incansable actividad y fue encarcelado durante 10 años. Cuando fue liberado, en el 858, fue elegido para suceder al arzobispo de Toledo, pero no llegó a tomar posesión, ya que fue arrestado de nuevo por haber hospedado y bautizado a santa Leocricia en su casa y por ello fue acusado de proselitismo (el delito era muy grave) y se le condenó a morir decapitado. Sus restos están en Oviedo. Es patrón de Córdoba y Oviedo.