Della vita di Teofilo abbiamo scarne notizie. Eusebio di Cesarea lo ricorda come vescovo di Cesarea, nella sua Historia Ecclesiastica (V, XXII), nella cronologia dei principali capi delle chiese locali al tempo di papa Vittore I (189-200) e lo dice presente a un sinodo riunito in Palestina.
Eusebio lo ritiene come uno dei principali avversari dei quattordecimani, una setta che voleva celebrare sempre la Pasqua il giorno 14 del mese di aprile, contro le chiese occidentali che privilegiavano la domenica, il giorno del Signore. San Girolamo dedica a lui il capitolo XLII del De viris illustribus. Il Baronio lo introdusse nel Martirologio Romano, al 5 di marzo, con un breve elogio per l’integrità della vita e per la sua saggezza.