Não se sabe a data exata de seu martírio, mas parece ter ocorrido em alguma cidade da Mauritânia, provavelmente em Cesárea, a capital. As perseguições seguiam a todo furor e milhares de cristãos eram torturados pelos soldados romanos sem esperar a sentença do juiz.

Em tão terríveis circunstâncias, Santo Arcádio retirou-se à solidão. Entretanto, o governador da cidade ao saber que não tinha se apresentado aos sacrifícios públicos, capturou um parente do santo e o manteve como refém até que o prófugo se apresentasse. Ao saber disso, o mártir voltou à cidade e se entregou ao juiz que o obrigou a fazer sacrifícios aos deuses. Diante de sua negativa, o juiz o condenou à morte, cortando lentamente cada um de seus membros. Estando totalmente mutilado, o mártir dirigiu-se à comunidade pagã, exortando-os a abandonar a seus deuses falsos e a adorar ao único Deus verdadeiro, o Senhor Jesus.

Os pagãos ficaram maravilhados com tanto valor e os cristãos recolheram seu cadáver e começaram a honrá-lo como um grande santo.