Иулиания родилась в Никомидии в 286 году, в богатой языческой семье. Отец её, Африкан, обручил девятилетнюю дочь знатному юноше Елевсию, сыну придворного вельможи; из-за малолетства обоих свадьбу отложили до совершеннолетия.

За эти годы всё переменилось. Девушка услышала о христианской вере, приняла её и крестилась. Елевсий тем временем сделал карьеру и стал правителем Никомидии. Когда подошло время брака, невеста стала уговаривать жениха тоже принять крещение, а услышав отказ, отказалась и от свадьбы.

Африкан, узнав, что дочь примкнула к презираемым им христианам и оттолкнула такого жениха, пришёл в бешенство и стал её избивать. По житию, она отвечала отцу, что Христа чтит и любит, а мук за Него не страшится. Тогда он отдал дочь на суд самому Елевсию. Бывший жених сначала ласково уговаривал её вернуться и обещал даже не принуждать к перемене веры, потом стал угрожать пытками — но ни обещания, ни страх смерти на неё не подействовали. Её жестоко бичевали и бросили в темницу.

Там её ждало ещё одно испытание: диавол явился ей в облике светлого ангела и стал уговаривать проявить благоразумие и пойти на небольшую уступку. По речам она поняла, кто перед ней, помолилась — и искуситель исчез.

Истязали её при большом стечении народа. Люди видели её твёрдость и то, как после каждой пытки она получала силы заново, — и многие уверовали. Пятьсот мужчин и сто тридцать женщин исповедали Христа и были обезглавлены, крестившись собственной кровью. Убедившись, что сломить девушку невозможно, Елевсий приговорил её к смерти. Приговор она приняла с радостью. Казнь совершилась в 304 году, когда Иулиании было восемнадцать лет.

Церковь чтит её как покровительницу девства и целомудрия, а частицы мощей мученицы есть во многих храмах. Не следует путать эту святую с мученицей Иулианией Илиопольской, память которой 17 декабря.