Zenobiusz był lekarzem i kapłanem w Sydonie w Fenicji (dzisiejszy Liban). Historyk kościelny Euzebiusz z Cezarei (+ 340) zapisał: „W Antiochii chrześcijanie przez swą wytrwałość, posuniętą do śmierci, uwielbili Boże Słowo. […] Zenobiusz, najlepszy z lekarzy, śmierć poniósł wśród strasznych męczarni, zadawanych mu w boki”. Stało się to około 310 roku. Według tej relacji św. Zenobiusz miał ponieść śmierć męczeńską wraz ze swoim biskupem w Antiochii Syryjskiej, która była wówczas stolicą prowincji rzymskiej. Niestety, nie zachowała się data tego wydarzenia. Przypuszcza się, że było to ok. 310 r.
Razem z Zenobiuszem Słowo Boże uwielbili i zginęli jednocześnie: Tyranion (Tyranios), biskup Tyru, Sylwan, biskup z okolic Emesy, oraz dwaj biskupi egipscy: Peleusz i Nil.
