Анастасия загубила родителите си и останала кръгло сираче едва на три години. Тя намерила убежище и майчина грижа в малък девически манастир край Рим, ръководен от благочестивата игумения София.

Анастасия израснала красива и благочестива девойка. Когато навършила 20 години, много знатни римски граждани започнали да искат ръката ѝ, привличани от нейния чар и добродетели. Младата девойка обаче категорично отхвърляла блясъка на светския живот и избрала изцяло да се посвети на Бога.

Спокойният манастирски живот бил прекъснат рязко, когато езичниците разбрали за красивата християнка. По нареждане на градския управител Пров, войници нахлули в обителта и я отвели в окови.

Пред съда девойката била изправена пред жесток избор: да се отрече от вярата си и да принесе жертва на езическите идоли в замяна на свобода и богатство, или да понесе най-тежките наказания. Отговорът на Анастасия останал твърд и непоколебим. В отговор на нейния отказ, по заповед на управителя била подложена на нечовешки изтезания, които девойката понесла с молитва на уста. Осакатеното тяло на светата девица било обезглавено и хвърлено вън от града.

Ангел се явил на София и ѝ разказал за станалото. Тя отишла на мястото, където било простряно тялото на мъченицата. Но престарялата София нямала сили да погребе тялото на Анастасия и плачела над него. Помогнали ѝ двама християни и благоговейно погребали тялото на света Анастасия Римлянка.

В църковния календар името Анастасия се среща два пъти в рамките на два месеца, което често обърква вярващите. Анастасия Римлянка не бива да се бърка със света Анастасия Узорешителница, чиято памет се почита на 22 декември и която е известна с това, че е посещавала и лекувала затворените в тъмници християни.