A mediados del siglo IV, cuando arrianos y semi-arrianos propagaban sus herejías, Basilio era un sacerdote de Ancira (la actual Ankara, capital de Turquía), un hombre santo que había sido formado en la verdadera doctrina de la Iglesia católica, por el obispo san Marcelo. Después de que éste fue desterrado por el emperador Constancio, y un semi-arriano, llamado también Basilio, ocupaba la sede, impuesto por el emperador, el sacerdote Basilio no cesó de exhortar a su pueblo para que permaneciera fiel a la fe católica. En 360, los arrianos radicales obtuvieron el dominio y no solamente depusieron al obispo semi-arriano, sino que ordenaron la degradación de san Basilio, al que prohibieron asistir a las asambleas religiosas. Sin embargo, desobedeciendo sus órdenes y apoyado por sus fieles, el santo ganó para su causa a muchos que habían sido engañados y defendió audazmente la fe, ante el mismo Constancio.
Cuando Juliano el Apóstata llegó al trono, la persecución abierta cesó temporalmente, pues el emperador confiaba en emplear métodos más sutiles para combatir a los cristianos y minar su fe. En algunos casos, sin embargo, se impacientó y permitió, aunque no exigió, el castigo de conocidos dirigentes cristianos. Basilio, quien continuaba sus esfuerzos contra la política imperial en Ancira, fue arrestado y acusado de sedición, de destrucción de altares, de incitación al pueblo contra los dioses y de hablar irreverentemente contra el emperador y su religión. Basilio hizo una valiente confesión y, tras de haber sido colgado por las muñecas, con pesas en los pies, se ordenó que desgarrasen sus carnes con garfios y fue arrojado en prisión y finalmente muerto. Este presbítero mártir no debe confundirse con su oponente, el más conocido obispo de Ancira.
Existe un relato fantástico, en el que no se puede confiar, sobre los tormentos soportados por san Basilio. Véanse las llamadas actas, una breve fábula en griego, que parece haber sido escrita en el siglo X por Ion, monje del monasterio de San Elías y editado críticamente por M. Krascheninnikov en 1907. Puede encontrarse también en Acta Sanctorum, marzo, vol. III. No se puede razonablemente dudar de que san Basilio haya sido martirizado, como dice Sozomeno al hablar de él en su Historia Eclesiástica, V, II.