Ο Όσιος Θεοφύλακτος καταγόταν από την Ανατολή και έζησε κατά τους χρόνους του αυτοκράτορος Λέοντος του Δ’ (775 – 780 μ.Χ.). Λόγω της μεγάλης του παιδείας και προς συνέχιση των σπουδών του ήλθε στην Κωνσταντινούπολη, όπου γρήγορα απέκτησε φήμη σοφού και εδημιούργησε φιλικές σχέσεις με ανώτερους κρατικούς λειτουργούς και αξιωματούχους, καθώς και με τον μετέπειτα Πατριάρχη Ταράσιο, που ήταν τότε πρωτοσκρίτης.
Όταν το έτος 784 μ.Χ. εξελέγη Πατριάρχης Κωνσταντινουπόλεως ο Ταράσιος, εις διαδοχήν του Πατριάρχου Παύλου, ο Όσιος Θεοφύλακτος μαζί με τον Μιχαήλ, που αργότερα έγινε επίσκοπος Συνάδων, απεστάλησαν από τον Ταράσιο σε κάποια μονή του Ευξείνου Πόντου. Λίγο αργότερα, πιθανόν περί το έτος 800 μ.Χ., εξελέγη Επίσκοπος Νικομηδείας.
Από τη θέση αυτή ο Όσιος Θεοφύλακτος διέπρεψε σε έργα εκκλησιαστικής φιλανθρωπίας και κοινωνικής πρόνοιας. Ανήγειρε ναούς, το μέγα νοσοκομείο των Αγίων Αναργύρων Κοσμά και Δαμιανού, γηροκομεία, πτωχοκομεία και εδημιούργησε λογία για τις άπορες χήρες και τα ορφανά. Μάλιστα δε ο ίδιος διακονούσε και περιποιόταν τους πάσχοντες αδελφούς του.
Όταν απέθανε ο Πατριάρχης Ταράσιος, εξελέγη στον πατριαρχικό θρόνο ο Άγιος Νικηφόρος Α’ (806 – 815 μ.Χ.). Στη βασιλεία υπερίσχυσε ο Λέων ο Ε’ ο Αρμένιος (813 – 820 μ.Χ.), ο οποίος εκινήθηκε κατά των αγίων εικόνων.
Τότε παρέλαβε ο Άγιος Νικηφόρος τον Όσιο Θεοφύλακτο, τον Άγιο Αιμιλιανό Κυζίκου, τον Άγιο Ευθύμιο Σάρδεων, τον Ευδόξιο Αμορίου, τον Άγιο Μιχαήλ Συνάδων και τον Άγιο Ιωσήφ Θεσσαλονίκης, ανέβηκε στο παλάτι και έλεγξε με αγιογραφικά χωρία τον αυτοκράτορα για τα δυσσεβή διδάγματα και την εικονομαχική του διάθεση.
Επειδή ο αυτοκράτορας έμενε αμετάπειστος, ο Όσιος Θεοφύλακτος έλαβε το λόγο και του είπε με παρρησία: «Γνωρίζω ότι καταφρονείς την ενοχή και μακροθυμία του Θεού. Αλλά θα έλθει σε σένα ξαφνικά όλεθρος και η καταστροφή θα είναι όμοια με καταιγίδα».
Ο αυτοκράτορας εξαγριώθηκε και τους κατεδίκασε όλους σε εξορία. Τον μεν Πατριάρχη Νικηφόρο στη Χρυσούπολη, τους άλλους Αρχιερείς σε διαφορετικά μέρη και τον Όσιο Θεοφύλακτο στο Στρόβιλο, όπου επί τριάντα έτη παρέμεινε με καρτερία και εκεί εκοιμήθηκε με ειρήνη το έτος 840 μ.Χ.
Μετά την κατάπαυση του διωγμού, επί της ευσεβεστάτης βασιλίσσης Θεοδώρας (842 – 857 μ.Χ.) και του Πατριάρχου Μεθοδίου (842 – 846 μ.Χ.), το ιερό σκήνωμα αυτού ανακομίσθηκε στη Νικομήδεια, το 846 μ.Χ., και εναποτέθηκε στο ναό των Αγίων Αναργύρων Κοσμά και Δαμιανού, που ο ίδιος είχε οικοδομήσει.
Ο Άγιος Θεόδωρος ο Στουδίτης αποκαλεί τον Όσιο Θεοφύλακτο στύλο αληθείας, Ορθοδοξίας εδραίωμα, φύλακα της ευσεβείας, στήριγμα της Εκκλησίας.
