Nessa época, a região era dominada pelo Imperador Diocleciano, que, como seus antecessores, perseguia os cristãos por estes serem considerados inimigos do Estado.

Atingindo a idade adulta, alistou-se como militar nas legiões do Imperador Diocleciano, que até então ignorava o fato de Sebastião ser um cristão de coração. A figura imponente, a prudência e a bravura do jovem militar tanto agradaram ao Imperador, que este o nomeou comandante de sua guarda pessoal.

Mas, secretamente e valendo-se de seu alto posto militar, Sebastião fazia visitas frequentes aos cristãos que se encontravam presos para serem levados ao Coliseu, onde seriam devorados por leões ou mortos em lutas com os gladiadores para o puro deleite dos romanos. Com palavras de consolo e de ânimo — fazendo-os acreditar na salvação da vida após a morte, segundo os princípios do cristianismo —, Sebastião ajudava os prisioneiros a enfrentar o martírio que os aguardava.

Enquanto o imperador empreendia a expulsão de todos os cristãos do seu exército, Sebastião foi denunciado por um soldado. Diocleciano sentiu-se traído e ficou perplexo ao ouvir do próprio Sebastião que era cristão. Tentou, em vão, fazer com que ele renunciasse ao cristianismo, mas Sebastião com firmeza se defendeu, apresentando os motivos que o animava a seguir a fé cristã, e a socorrer os aflitos e perseguidos.

Diocleciano, então, deu ordem a seus soldados para o alvejarem com flechadas e depois o deixarem sangrar até morrer. Vem daí a imagem imortalizada do santo, amarrado a um tronco e com o corpo perfurado por flechas.

Após a ordem ser executada, Sebastião foi dado como morto e ali mesmo abandonado, pela mesma guarda pretoriana que antes chefiara. Entretanto, quando uma senhora cristã foi até o local à noite, pretendendo dar-lhe um túmulo digno encontrou-o vivo! Levou-o para casa e tratou de suas feridas até vê-lo curado.

Depois, cumprindo o que lhe vinha da alma, ele mesmo se apresentou àquele imperador anunciando o poder de Nosso Senhor Jesus Cristo e censurando-o pelas injustiças cometidas contra os cristãos, acusando-o de inimigo do Estado. Perplexo e irado com tamanha ousadia, o sanguinário Diocleciano o entregou à guarda pretoriana após condená-lo, desta vez, ao martírio no Circo. Sebastião foi executado então com pauladas e boladas de chumbo, sendo açoitado até a morte, no dia 20 de janeiro de 288.

Uma piedosa mulher, Santa Luciana, sepultou-o nas catacumbas. Assim aconteceu no ano de 287. Mais tarde, no ano de 680, suas relíquias foram solenemente transportadas para uma basílica construída pelo Imperador Constantino, e onde se encontram até hoje.

Naquela ocasião, Roma estava assolada por uma terrível peste, que vitimou muita gente. Entretanto, tal epidemia desapareceu a partir da hora da transladação dos restos mortais desse mártir, que é venerado como o padroeiro contra a peste, fome e guerra.

As cidades de Milão, em 1575 e Lisboa, em 1599, acometidas por pestes epidêmicas, se viram livres desses males, após atos públicos suplicando a intercessão deste grande santo.

São Sebastião é também muito venerado em todo o Brasil, onde ele é padroeiro, como o Rio de Janeiro.

No Brasil, diz a tradição, que no dia da festa do padroeiro, em 1565, ocorreu a batalha final que expulsou os franceses que ocupavam a cidade do Rio de Janeiro, quando São Sebastião foi visto de espada na mão entre os portugueses, mamelucos e índios, lutando contra os invasores franceses calvinistas.

A Igreja também celebra neste dia a memória dos santos: Fabiano e Mauro de Casena