Досягнувши Єрусалиму, святий Феодосій почав вчитися чернечим трудам у старця прп. Лонгина Стовпника. Після декількох років старець благословив святому Феодосію поселитися при новоствореному храмі недалеко від Єрусалиму. Незабаром до святого почали стікатися люди у пошуках духовних повчань. Слава обтяжувала преподобного Феодосія, і він віддалився в печеру, де, за переданнями, ночували три волхви, що йшли з дарами до Вифлеєму. Преподобний Феодосій подвизався в пустелі більше тридцяти років, проводячи час в молитві і пості; він не вживав хліба, харчувався тільки фініками, корінням і травами.
Подвиг його став відомий, і у преподобного з’явилися учні. Спочатку їх було сім. Коли число учнів преподобного Феодосія примножилося, вони почали просити преподобного про заснування монастиря. Преподобний узяв кадило з холодним вугіллям і пішов по пустелі, молитовно звертаючись до Господа з проханням вказати місце нової обителі. На угодному Господу місці кадило чудовим чином зайнялося. Незабаром тут виникла знаменита Лавра преподобного Феодосія. У монастирі був прийнятий спільножительний устав. Душевне заспокоєння в ньому знаходили не тільки ченці, але і миряни – подорожні, жебраки, хворі й убогі. Господь чудесним чином, за молитвами преподобного Феодосія, примножав запаси Лаври, так що їх вистачало і на братію, і на безліч мандрівників, які знаходили їжу в Лаврі під час голоду.
Всього в Лаврі преподобного Феодосія було 700 учнів. Багато хто з них став згодом засновниками різних монастирів, прославилися чернечими подвигами.
В правління імператора Анастасія (491 – 518 рр.) розповсюдилася єресь Євтихія і Севера, або так звана єресь акефалитів, причому до єретиків прилучився і сам імператор. Намагаючись привернути на свою сторону святого Феодосія, Анастасій послав в дар Лаврі багато золота, але преподобний Феодосій з учнями залишилися вірними Православ’ю, а імператорові направили послання, рішуче осуджуючи єресь. Анастасій у відповідь на послання відмежувався від єретиків, але змирився ненадовго. Після того, як, не дивлячись на похилий вік, святий Феодосій зробив подорож до Єрусалиму, де публічно анафематствував єретиків, імператор заслав преподобного в ув’язнення. Але незабаром гонитель помер і святий Феодосій повернувся в свою обитель, де дожив до глибокої старості.
Ще за життя святий Феодосій сподобився від Господа дару багатьох чудотворінь: за молитвами святого Феодосія отримували зцілення жінки, у яких діти народжувалися мертвими; до молитовної допомоги преподобного зверталися люди, що потрапили в бурю на морі, терпіли напад диких звірів і комах. У віці 105 років, призвавши за три дні до смерті трьох своїх улюблених учнів (що стали вже єпископами), преподобний Феодосій відійшов до Господа (+ 529 р.). Тіло святого було з честю поховано в печері поблизу Лаври.
