Kemartiran Filemon terjadi pada masa penganiayaan umat Kristen oleh kaisar Diokletianus. Filemon mulanya adalah seorang kafir. Ia disuap oleh Apollonius, seorang diakon Kristen yang takut dihukum mati, untuk membawa persembahan kepada dewa-dewa dengan mengenakan pakaiannya. Filemon sama sekali tidak berkeberatan karena ia bukan seorang Kristen dan ia sering membawa kurban kepada dewa-dewa. Filemon menerima uang suap itu dan melakukan apa yang diminta oleh Apollonius.

Namun di muka mezbah berhala, Rahmat Tuhan menyentuh hatinya. Dengan tidak diduga Filemon menolak mempersembahkan kurban bagi dewa pagan Romawi dan dengan lantang mengaku sebagai seorang pengikut Kristus. Segera saja ia diseret dan dihukum mati.

Menyaksikan hal itu, Apolonius merasa malu dan menyesali perbuatannya. Ia bertobat dan mengakui iman Kristianinya secara terbuka. Apollonius akhirnya juga ditangkap dan dihukum mati.