Феодор Колычев родился в 1507 году в знатном боярском роду, занимавшем видное место в Боярской думе. Отец, Степан Иванович, готовил сына к государственной службе, а мать Варвара, кончившая дни в иночестве с именем Варсонофии, сеяла в нём веру. Великий князь Василий III приблизил молодого Феодора ко двору, и юный княжич Иоанн — будущий Грозный — был к нему искренне привязан. Но придворная жизнь его не манила.

В воскресенье 5 июня 1537 года за литургией ему особенно запали в душу евангельские слова о том, что никто не может работать двум господам. В тот же день он тайно, в одежде простолюдина, покинул Москву, укрывался в деревне близ Онежского озера, кормясь пастушеским трудом, а затем добрался до Соловков. Там он исполнял самые тяжёлые послушания: рубил дрова, копал землю, работал на мельнице. Только через полтора года игумен Алексий постриг его с именем Филипп.

В 1546 году архиепископ Новгородский Феодосий поставил его игуменом Соловецкой обители. Новый игумен разыскал икону Одигитрии, принесённую на остров преподобным Савватием, обрёл каменный крест у его келлии, нашёл Псалтирь и ризы преподобного Зосимы, принял новый устав. При нём на суровом северном острове поднялись трапезный Успенский храм, освящённый в 1557 году, и Преображенский собор: игумен работал как простой строитель, помогая класть стены.

В 1566 году Иван Грозный вызвал его в Москву на митрополичью кафедру. Филипп долго отказывался и пытался убедить царя уничтожить опричнину; в конце концов сошлись на том, что митрополит не станет вмешиваться в опричные дела, но останется опорой и советником. Посвящение состоялось 25 июля 1566 года.

Мира не вышло. Казни продолжались, и 2 марта 1568 года, в Неделю Крестопоклонную, когда царь с опричниками пришёл в Успенский собор, святитель отказался его благословить и открыто обличил творимые беззакония.

Участь его была решена, но Грозный хотел соблюсти канонический порядок. Над митрополитом устроили соборный суд; лжесвидетелями стали иноки любимой им Соловецкой обители, им же постриженные, а обвиняли его во множестве мнимых преступлений. Святитель отверг обвинения и объявил, что складывает сан добровольно, — отречение не приняли. 8 ноября 1568 года посреди литургии в храм ворвались опричники, зачитали приговор, сорвали с него архиерейское облачение, одели в рубище и на простых дровнях увезли. Его держали в подвалах московских монастырей, а затем отправили в тверской Отрочь монастырь. Там 23 декабря 1569 года он принял мученическую кончину от руки Малюты Скуратова — свой конец святитель предвидел за три дня и успел причаститься.

Сперва его погребли в том же монастыре, за алтарём храма. 11 августа 1591 года мощи перенесли на Соловки, а 3 июля 1652 года — в Москву. Память праздновалась с 1591 года в день кончины, а с 1660 года была перенесена на 9 января — по нынешнему счёту это 22 января; второй день, 16 июля, связан с перенесением мощей в Москву. По иконописному обычаю святителей пишут в архиерейском облачении, с Евангелием в руках.