Nació en Lemnos hacia el 170 y murió entre 244 y 249. Perteneció a una familia entre cuyos miembros figuraron literatos y escritores.
Durante algún tiempo enseñó sofística en Atenas; por ello, y para distinguirle de los restantes filóstratos, se le denominó de Atenas. En 211 estaba ya en Roma, donde fue protegido por Julia Domna, esposa de Septimio Severo.
La acompañó en diversos viajes y, en los círculos relacionados con la emperatriz, que era hija de un sacerdote de Emesa, tomó contacto con los ambientes siríacos. Por consejo de la soberana compuso la vida de Apolonio de Tiana (v.), donde, en un marco de misticismo neopitagórico, Filóstrato presenta la figura de este taumaturgo y predicador de la religión pagana.
Es también autor del diálogo Heroico (v.), referente al culto de Protesilao, y de las Vidas de sofistas (v.), que dedicó a Antonio Gordiano, entonces procónsul en África. Se le atribuye también el libro retórico Imágenes (v.), aun cuando es más probable que se deba a Filóstrato Lemnio, su sobrino y yerno.
Le facilitaron la primera idea de tales biografías las conversaciones que tuvo con Gordiano en el templo de Apolo Dáfneo de Antioquía; allí, punto de reunión de los sofistas dé la ciudad, nacieron estas Vidas, basadas con frecuencia en recuerdos personales de Filóstrato Se le atribuyen, aunque con alguna incertidumbre, un tratado Sobre la gimnasia, en donde el autor trata de resucitar el antiguo atletismo, y varias Epístolas amorosas.