Ze groeide op in een christelijk gezin in een tijd van intense vervolging van christenen onder het Romeinse Rijk, vooral tijdens het bewind van keizer Diocletianus. Al op jonge leeftijd toonde ze een diepe toewijding aan God en stond ze bekend om haar liefde voor bloemen, wat later bijdroeg aan haar beschermheerschap van hoveniers en bloemisten.

Als jonge vrouw werd Dorothea onder druk gezet om haar geloof af te zweren toen ze werd achtervolgd door een heidense edelman die met haar wilde trouwen. Ze weigerde zijn avances standvastig en legde uit dat ze haar leven aan Christus had gewijd. Als vergelding voor haar afwijzing verraadde de edelman haar aan de Romeinse gouverneur Sapricius en beschuldigde haar ervan een christen te zijn. De gouverneur probeerde haar over te halen haar geloof op te geven door haar clementie aan te bieden als ze zou offeren aan de Romeinse goden, maar Dorothea bleef vastberaden in haar geloof.

Haar weigering leidde tot zware martelingen en uiteindelijk haar executie door onthoofding rond 303 na Christus. Volgens de overlevering stuurde ze voor haar dood een boodschap in de vorm van een mand gevuld met bloemen naar Theophilus, een vriend die haar geloof had bespot. Deze daad wordt vaak geïnterpreteerd als een wonder en symboliseert de verbinding tussen geloof en natuur.

Door de eeuwen heen is ze vereerd als de beschermheilige van tuiniers en bloemisten vanwege haar liefde voor bloemen.