Над могилой Евфимии Всехвальной построили храм. Мощи почитались как кровоточивые.
В 451 году в Халкидоне, в храме Евфимии Всехвальной происходили заседания IV Вселенского Собора. Священники собрались для определения точной формулировки догмата православной церкви о природе Богочеловека Иисуса Христа. После долгих прений стороны так и не смогли прийти к согласному решению. Тогда патриарх Константинопольский Анатолий предложил Собору предоставить решение Духу Святому через Евфимию Всехвальную.
Для этого открыли гробницу и, по преданию, положили на грудь Евфимии два запечатанных свитка. Затем гробницу закрыли, опечатали и оставили под стражей на три дня. Все участники наложили на себя строгий пост. Через три дня патриарх и император в присутствии всего Собора открыли ковчег с мощами: свиток с православным исповеданием святая Евфимия держала в правой руке, а свиток еретический лежал у ее ног. Евфимия Всехвальная как живая подняла руку и подала свиток патриарху. После этого чуда многие из уклонившихся приняли православное исповедание
В VII веке после нашествия персов мощи Евфимии Всехвальной перенесли из Халкидона в Константинополь. Через много лет ковчег с мощами по повелению императора-иконоборца Льва Исавра бросили в море. Его выловили братья-корабельщики и передали его местному епископу. Тот повелел хранить мощи тайно, под спудом и возвести небольшую церковь. После окончания иконоборческого периода мощи Евфимии Всехвальной были вновь перенесены в Константинополь и до сих пор находятся там, в соборе святого Георгия.