Ὁ Ἅγιος Μάρτυς Θαλλέλαιος καταγόταν ἀπὸ τὸν Λίβανο καὶ ἔζησε κατὰ τὴν ἐποχὴ τοῦ αὐτοκράτορος Νουμεριανοῦ (283 – 284 μ.Χ.). Ὁ πατέρας του ὀνομαζόταν Βερεκκόκιος καὶ ἡ μητέρα του Ρομβυλιανή. Εἶχε σπουδάσει τὴν ἰατρική ἐπιστήμη καὶ προσέφερε στοὺς πάντες ἀφιλοκερδῶς καὶ μὲ ἀγάπη τὶς ἰατρικές του ὑπηρεσίες, γι’ αὐτὸ καὶ ἐντάσσεται στὴν κατηγορία τῶν γνωστῶν Ἀναργύρων.

Γιὰ τὴν πίστη του στὸν Χριστὸ τὸν συνέλαβαν οἱ εἰδωλολάτρες στὴν Ἀνάζαρβο, πρωτεύουσα τῆς δεύτερης ἐπαρχίας τῆς Κιλικίας, κρυμμένο μέσα στὸ δάσος καὶ τὸν ὁδήγησαν στὸν ἄρχοντα Τιβεριανό. Ἐκεῖνος, ἐπειδὴ ὁ Ἅγιος δὲν πειθόταν νὰ θυσιάσει στὰ εἴδωλα, πρόσταξε νὰ τοῦ τρυπήσουν τοὺς ἀστραγάλους καὶ νὰ τὸν κρεμάσουν μὲ τὸ κεφάλι πρὸς τὰ κάτω. Τόση δὲ ἦταν ἡ ὑπομονὴ τοῦ Ἁγίου, τὴν ὁποία ἐπέδειξε  κατὰ τὸ φρικτὸ αὐτὸ μαρτύριο, ὥστε δύο ἀπὸ τοὺς βασανιστές του στρατιῶτες, ὀνόματι Ἀλέξανδρος και Ἀστέριος, πίστεψαν καὶ ἀφοῦ ὁμολόγησαν τὴν πίστη τους στὸν Χριστό, ἀποκεφαλίσθηκαν. Κατόπιν ὁ Τιβεριανὸς πρόσταξε καὶ ἔριξαν τὸν Ἅγιο στὴ θάλασσα νά πνιγεῖ. Ἐκεῖνος ὅμως, δὲν ἔπαθε τίποτε καὶ βγῆκε ἀπὸ τὴν θάλασσα φορώντας ὁλόλευκη ἐσθῆτα. Μετά ἀπὸ τὴν θαυματουργικὴ αὐτὴ διάσωσή του τὸν ἔριξαν στὸ στάδιο νὰ τὸν κατασπαράξουν πεινασμένα σαρκοβόρα θηρία. Ὅμως τὰ θηρία δὲν τὸν πλησίασαν καὶ ἔμεινε καὶ πάλι ἀβλαβής.

Ἔτσι ὁ Μάρτυς Θαλλέλαιος ἀποκεφαλίσθηκε διὰ ξίφους στὴν Ἔδεσσα τῶν Αἰγαίων, κατὰ τὸ φθινόπωρο τοῦ 284 μ.Χ. καὶ ἔλαβε τὸν ἀμάραντο στέφανο τοῦ μαρτυρίου.
Ἡ Σύναξή του ἐτελεῖτο στὸ μαρτύριό του, τὸ ὁποῖο βρισκόταν ἐντὸς τοῦ Ναοῦ τοῦ Ἁγίου Ἀγαθονίκου. Πλὴν τοῦ ναΐσκου αὐτοῦ γνωρίζουμε καὶ τὸ ναὸ κοντὰ στὸ ὄρος τοῦ Αὐξεντίου. Ἐπ’ ὀνόματι τοῦ Ἁγίου ὑπῆρχε καὶ μονὴ στὴν Παλαιστίνη, τὴν ὁποία, κατὰ τὴ μαρτυρία τοῦ Προκοπίου, «ἀνανεώσατο» ὁ αὐτοκράτορας Ἰουστινιανός (527 – 565 μ.Χ.). Φαίνεται δὲ ὅτι ὁρισμένες μονὲς ἑόρταζαν τὴ μνήμη τοῦ Ἁγίου Θαλλελαίου στὶς 3 Σεπτεμβρίου, ἐνῷ ἄλλοι καὶ στὶς 23 Αὐγούστου, ἡμέρα κατὰ τὴν ὁποία ὁ Μάρτυς προσήχθη σὲ ανάκριση.

Ἀπολυτίκιον. Ἦχος α’. Τῆς ἐρήμου πολίτης.
Μαρτυρίου ἀνύσας τὸν ἀγῶνα Θαλλέλαιε, ᾔσχυνας εἰδώλων τὴν πλάνην, τῇ γενναίᾳ ἀθλήσει σου· καὶ ὤφθης ἰαμάτων θησαυρός, παρέχων τὰς ἰάσεις δωρεάν, τοῖς προστρέχουσιν ἐν πίστει τῷ σῷ ναῷ καὶ πόθῳ ἀνακράζουσι· δόξα τῷ δεδωκότι σοι ἰσχύν, δόξα τῷ σὲ θαυμαστώσαντι, δόξα τῷ ἐνεργοῦντι διὰ σοῦ, πᾶσιν ἰάματα.

Κοντάκιον. Ἦχος γ’. Ἡ Παρθένος σήμερον
Τῶν Μαρτύρων σύναθλος, ἀναδειχθεὶς καὶ ὁπλίτης, στρατιώτης ἄριστος τοῦ Βασιλέως τῆς δόξης, γέγονας, διὰ βασάνων καὶ τιμωρίας, ἔπαρσιν εἰδωλολατρῶν καταπατήσας· διὰ τοῦτο τὴν σεπτήν σου, ὑμνοῦμεν μνήμην, σοφὲ Θαλλέλαιε.

Μεγαλυνάριον.
Ἔλαιον βλυστάνων διηνεκῶς, θείων ἰαμάτων, ὡς τῆς χάριτος ἰατρός, ψυχῶν καὶ σωμάτων, τὰ πάθη θεραπεύεις, Θαλλέλαιε θεόφρον, τῶν προσιόντων σοι.