Sie wurde in Drepanum als Tochter eines Gastwirtes geboren. Während ihr Gatte Constantius Chlorus, dem sie Konstantin gebar, Heide war, ließ sie sich 312 taufen, nachdem ihr Sohn Konstantin gegen seinen Gegner Maxentius im Namen des Christengottes bei der Schlacht an der Milvischen Brücke bei Rom gesiegt hatte. Im Jahr darauf erließ Konstantin in Mailand, das Toleranzedikt und beendete damit die Christenverfolgung unter seinen Vorgängern.

Nach dem Zeugnis des Mailänder Bischofs Ambrosius und des Eusebius reiste sie hochbetagt ins Heilige Land. Dort wies sie 326 in Jerusalem der dortige Bischof Makarios darauf hin, dass der Überlieferung nach unter einem von den Römern im 3. Jahrhundert errichteten Venustempel das Grab Christi liegen müsse - dieser Tempel wurde nach dem Bar-Kochba-Aufstand errichtet, um die Verehrung Grabes durch die Christen zu beenden. Helena veranlaßte Grabungen, wobei unter anderem die Reliquien des Heiligen Kreuzeses und des Heiligen Grabes gefunden wurden. Über dem Grab wurde eine Basilika errichtet, die so genannte Grabeskirche.

Als Todesjahr ist 329 am wahrscheinlichsten, weil danach keine Münzprägungen mehr von ihr existieren, wenn auch das Sterbedatum in unterschiedlichen Quellen zwischen 329 und 335 angegeben wird.

Helena wurde u.a. die Schutzpatronin der Nagelschmiede wegen der Auffindung der Kreuznägel Christi, von denen einer im Dom zu Bamberg, einer in der Heiligen Lanze zu Wien und ein weiterer in der römischen Kirche Santa Croce in Gerusalemme verehrt wird. Ihr Festtag ist 18. August.