Apolonia fue mártir en Alejandría según una carta de Dionisio, obispo de esa ciudad, a Fabiano de Antioquía que ha sido preservada por Eusebio (Hist. eccl., vi. 41), en la que se relata una persecución contra los cristianos alejandrinos en el invierno de los años 248-249.
Martirio de Santa Apolonia (detalle), c. 1606, de Guido Reni, Richard Feigen Collection, Nueva YorkEsta persecución fue obra del populacho, enardecido por la celebración del milenio de la fundación de Roma, aunque con la connivencia de las autoridades. Dionisio cita como víctimas de este arrebato a Metras, Quinta, Serapión y Apolonia, a quien denomina en griego parthenon presbutin. En su martirio perdió todos sus dientes, por lo que es venerada en los países católicos como patrona contra el dolor de muelas.
