Ο Ευσέβιος είχε μέτριες αριανιστικές απόψεις και, επιπλέον, ήταν οριγενιστής. Είναι απαραίτητο να λάβουμε υπόψη και το γεγονός ότι ήταν αυλικός ιστοριογράφος του αυτοκράτορα Κωνσταντίνου και έγραφε όπως αρμόζει σε έναν αυλικό ιστορικό. Επομένως, όταν διαβάζουμε τον Ευσέβιο, πρέπει να λάβουμε υπόψη όλα αυτά τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του ιστορικού και, λαμβάνοντας τα υπόψη, να καθορίσουμε το βαθμό εμπιστοσύνης που πρέπει να δείξουμε στα έργα του.
Ο Ευσέβιος γεννήθηκε στην Παλαιστίνη και έλαβε εκπαίδευση στις σχολές της Ιερουσαλήμ και της Αντιοχείας. Μελέτησε τα έργα του Πλάτωνα, του Φίλωνα του Αλεξανδρέως, και ιδιαίτερα επηρεάστηκε από τη διδασκαλία του Ωριγένη. Το προσωνύμιο «Πάμφιλος», ή πιο ακριβώς «Παμφίλου» (Εὐσέβιος ὁ Παμφίλου), το απέκτησε λόγω της φιλίας του με έναν πρεσβύτερο ονόματι Πάμφιλο, αλλά αργότερα αυτό το προσωνύμιο άρχισε να θεωρείται ως το δεύτερο όνομά του.
Κατά τη διάρκεια των διωγμών του Διοκλητιανού, ήταν ένας από τους ηγέτες του κατηχητικού σχολείου της Καισαρείας και κατάφερε να σώσει τη βιβλιοθήκη του, πλουτίζοντάς την ακόμη περισσότερο με νέα χειρόγραφα. Όταν ξέσπασαν οι συζητήσεις για τη φύση του Χριστού, υποστήριξε τον Άρειο, περισσότερο για προσωπικούς παρά θεολογικούς λόγους.
Στη Πρώτη Οικουμενική Σύνοδο, πρότεινε ως συμβιβαστική διατύπωση τη χρήση του βαπτιστικού Συμβόλου της Πίστεως. Η πρωτοβουλία του έγινε αποδεκτή, αλλά το Σύμβολο συμπληρώθηκε με τον όρο «ομοούσιος». Ο Ευσέβιος συμφώνησε με αυτό «για την ειρήνη της εκκλησίας», αλλά μέχρι το τέλος της ζωής του κλίνει προς τον ημι-αρειανισμό, υποστηρίζοντας τους ομοϊδεάτες του ενώπιον του αυτοκράτορα Κωνσταντίνου.
Παρά την αμφιβολία που υπάρχει γύρω από τις δογματικές του απόψεις, ο Ευσέβιος Καισαρείας θεωρείται δικαίως ο πατέρας της εκκλησιαστικής ιστορίας. Το πιο γνωστό του έργο αφορά την ιστορία του Χριστιανισμού μέχρι το 324 μ.Χ., χρησιμοποιώντας τόσο εκκλησιαστικά όσο και κρατικά αρχεία. Συνδέεται με αυτό ο περίφημος πανηγυρικός λόγος «Η Ζωή του Κωνσταντίνου», καθώς και μικρότερες εργασίες για την ιστορία των μαρτύρων.
Ανήκουν επίσης σε αυτόν θεολογικά έργα όπως: «Προπαρασκευή Ευαγγελική», «Απόδειξη υπέρ του Ευαγγελίου», «Κατά Ιεροκλέους», «Εκλογαί προφητικών ρητών περί Χριστού», «Θεοφάνεια», «Δύο βιβλία κατά Μαρκέλλου», «Τρία βιβλία περί εκκλησιαστικής θεολογίας» και άλλα.