Преподобный Антоний родился в начале XI века в городе Любече под Черниговом и в крещении был назван Антипой. С юных лет его тянуло к строгой духовной жизни, и он ушёл на Афон. Там, в одной из обителей, он принял постриг и подвизался в пещере, которую показывают до сих пор. Когда он приобрёл духовный опыт, игумен дал ему послушание: идти на Русь и насаждать иночество в новопросвещённой стране.

В Киеве монастыри уже были — их основывали греки по желанию князей, — но Антоний не выбрал ни одного. В 1051 году он поселился в небольшой пещере, выкопанной пресвитером Иларионом, и продолжил там ту же жизнь, какой жил на Афоне: чёрный хлеб через день и очень немного воды. Слава о нём разошлась по Киеву и по другим городам, к нему шли за советом и благословением, а некоторые просились жить рядом. Первым он принял иерея Никона, вторым — Феодосия.

Феодосий вырос в Курске. С ранних лет он каждый день бывал в храме, читал Писание, был скромен и смирен. Узнав, что литургию иногда не служат из-за нехватки просфор, он взялся за это сам: покупал пшеницу, молол её своими руками и приносил в церковь выпеченные просфоры. Мать, которая горячо его любила, но его стремлений не разделяла, доставляла ему за это много огорчений. Услышав однажды в церкви слова Господа о том, что любящий отца или мать больше Него — Его недостоин, он оставил мать и родной город и пришёл в Киев к Антонию. Тот спросил, видит ли он, как скромна и тесна пещера; Феодосий ответил, что его привёл сюда Бог и он будет исполнять всё, что ему велят.

Когда число подвижников выросло до двенадцати, Антоний перешёл на соседнюю гору, вырыл себе другую пещеру и затворился. Феодосия братия избрала игуменом, и он завёл правильное общежитие по уставу цареградского Студийского монастыря: всё имущество общее, время — в непрестанном труде, работа распределяется по силам, каждое дело начинается с молитвы и благословения старшего, помыслы открываются игумену. Сам он во всём был примером: носил воду, рубил дрова, работал в пекарне, ходил в самой простой одежде и раньше всех приходил в церковь и на работы. При обители он устроил дом для нищих, слепых, хромых и расслабленных и отдавал на их содержание десятую долю монастырских доходов, а каждую субботу отсылал воз хлеба заключённым в темницах. От него остались поучения к народу и к инокам, послания к великому князю и молитвы.

Основанная Антонием и устроенная Феодосием Киево-Печерская обитель стала образцом для других монастырей. Из неё вышли известные архипастыри и писатели — святители Леонтий и Исаия Ростовские, Нифонт Новгородский, преподобный Кукша, просветитель вятичей, преподобный Нестор Летописец.

На иконе двух основателей обычно пишут вместе, предстоящими в молитве, часто с Киево-Печерской обителью между ними.