С детства она была воспитана в христианской вере, которую и передала сыновьям. Во время императора Максимиана Галерия (305-311) муж донес правителю на свою жену и детей. Все они, несмотря на угрозы, отказались принести жертву идолам.

Тогда на глазах у матери стали истязать детей. Старшего, Феогния, подвесили и строгали железными когтями. Отроку Агапию содрали с головы до груди всю кожу, но мученик не проронил ни звука. Наконец, начали мучить и младшего сына Писта. Мать не переставала воодушевлять их к терпению страданий за Христа. Тогда отрокам отрубили головы. (По одному сказанию, три брата мученика пострадали в Едессе в Македонии, по другому — в Лариссе в Фессалии в их отечестве). Святую Вассу заключили в тюрьму и морили голодом, но Ангел подкреплял ее небесной пищей. При последующих мучениях она осталась невредимой от огня, воды и зверей. Когда ее привели в языческое капище, она разбила статую Зевса. Тогда мученицу бросили в морскую пучину. Но неожиданно для всех подплыл корабль, и святую подняли на него 3 светоносных мужа (преподобный Никодим Святогорец полагал, что это были ее дети, ранее замученные). Спустя 8 дней святая Васса сама сошла с корабля к правителю острова Алон, недалеко от Кизика, в Препонтиде или Мраморном море. После биения палками ей отсекли голову.

Известно, что около 450 года в Халкидоне уже существовала церковь во имя святой мученицы Вассы.