Starożytna tradycja dotyczącą śmierci Onezyma, przekazana przez Symeona Metafrasty w jego Zbiorze żywotów świętych, podaje, że po śmierci świętego Pawła Onezym został pojmany za głoszenie wiary chrześcijańskiej i zaprowadzony przed oblicze rzymskiego sędziego Tertulla. Ten, ponieważ Onezym odmówił złożenia pokłonu bogom, wtrącił go do więzienia. Gdy chrześcijanie rzymscy zaczęli nawiedzać Onezyma w więzieniu, Tertullus nakazał wygnać go wraz z Apicjonem i innymi męczennikami z miasta. Onezym wraz z towarzyszami udał się wtedy do Puteoli, gdzie nawrócił wielu mieszkańców na chrześcijaństwo. Na wieść o tym Tertullus kazał go ponownie pojmać i stawić przed sobą. Jako że Onezym nadal wyznawał Chrystusa, ten skazał go najpierw na chłostę wymierzoną przez czterech siepaczy i na obicie kijami, następnie rozkazał połamać mu kości w goleniach i lędźwiach. Wśród tych mąk Onezym zmarł.