Nació en Constantinopla durante la primera mitad del siglo XII y vivió bajo los reinados de Manuel Comneno, Andrónico, Alejo Comneno e Isaac Ángel.
Ingresado en el monacato, fue nombrado diácono de Santa Sofía y desempeñó varios cargos, entre ellos los de prepósito de las súplicas y maestro de retórica. En 1174 ó 1175 se le eligió metropolitano de Mira, en Licia; pero, vacante asimismo por aquel entonces la sede de Tesalónica, a instancias del emperador pasó a ocupar la cátedra episcopal de esta ciudad, que conservó hasta 1194, y posiblemente más adelante.
La elevación al episcopado inauguró un nuevo período en la vida de Eustacio; el docto diácono, absorto en pacientes trabajos de erudición filológica, se vio reemplazado por el pastor de almas, solícito en los cuidados de su grey. En 1185, al ser ocupada, la ciudad por los soldados normandos, pudo poner de relieve sus virtudes pastorales: después de haber osado enfrentarse al general enemigo, obtuvo de éste el cese de los saqueos, un trato más humano para la población y la tolerancia respecto al culto y a los ritos ortodoxos.
Los sufrimientos de los moradores de Tesalónica durante el asedio y la ocupación de su ciudad fueron descritos por el mismo Eustacio en su obra Expugnación de Tesalónica. Lamentóse de la decadencia de las costumbres monásticas y luchó contra ella en numerosos textos, entre los cuales cabe citar Sobre la hipocresía.
Fruto de su actividad en los años anteriores al episcopado son las obras de filología clásica, que han dado fama a su nombre y hacen de Eustacio uno de los gramáticos bizantinos más doctos; en este aspecto destacan singularmente los estudios acerca de Homero (v. Comentario a los poemas homéricos) y de los textos pindáricos (v. Comentario a Píndaro). Igualmente valiosa resulta la paráfrasis con escolios de la Periégesis de la tierra (v.), atribuida a Dionisio Periegeta.
B. Lavagnini