San Alejandro, junto con Orígenes, fue estudiante de la gran escuela Cristiana de Alejandría; primero estuvo bajo la dirección de san Panteno y luego bajo la de su sucesor Clemente. Fue nombrado obispo de su ciudad natal, Capadocia, y durante la persecución de Severo hizo su profesión de fe. Aunque no lo mataron, fue encarcelado por varios años hasta el principio del reinado de Caracalla. Su maestro Clemente, que había sido obligado a abandonar Alejandría, se comprometió a llevar una carta de Alejandro a la Iglesia de Antioquía, en la que enviaba la enhorabuena por la elección de san Asclepíades; noticia que había aligerado las cadenas a las que estaba sujeto, según él comentaba. Cuando obtuvo la libertad, hizo una peregrinación a Jerusalén, y ahí fue elegido por el pueblo para coadjutor del obispo de aquella sede, debido a una señal del cielo. Esta era la primera vez en la historia de la Iglesia que se daba el caso de un coadjutorado y translación episcopal; acaeció en el año 212 y tuvo que ser ratificado por la jerarquía de Palestina en un Concilio. Mientras estaban los dos obispos en el gobierno de la Iglesia de Jerusalén, Alejandro escribía a otra sede: «Os saludo en nombre de Narciso, quien a la edad de 116 años, nos pide que vivamos en inviolable paz y unión».
San Alejandro tuvo un conflicto con el obispo Demetrio de Alejandría, quien le censuró por haber tomado parte en la ordenación de Orígenes y por haberlo alentado a predicar en las iglesias, cuando era aún seglar. Por testimonio de Orígenes sabemos que Alejandro de Jerusalén sobresalía entre todos los prelados por su mansedumbre, dulzura y discernimiento. Hizo grandes beneficios a la ciudad; entre otros, le dio una biblioteca de obras teológicas, que todavía existía cuando, un siglo más tarde, Eusebio escribió, y de la que hizo constante uso. En la persecución de Decio, san Alejandro fue aprehendido e hizo su segunda confesión pública. Fue condenado a las fieras, pero no pudieron hacer que lo atacaran; entonces fue llevado prisionero a Cesarea, donde murió en cadenas. La Iglesia lo reconoce como mártir.
La primera fuente de información sobre el santo la encontramos en la Historia de la Iglesia de Eusebio de Cesarea. Allí se citan algunos pasajes de las cartas de San Alejandro. Ver también el Acta Sanctorum, marzo, vol. II y Geschichte der altkirchlichen Literatur, vol. II pp. 271-273 de Bardenhewer.