A fost ales patriarh al Constantinopolului în anul 337, în timpul domniei în partea de răsărit a imperiului de către Constanțiu (337-361), fiul lui Constantin cel Mare. în acea vreme biserica era tulburată de erezia lui Arie, care susținea că Fiul nu este de o ființă cu Tatăl. în anul 339 din porunca împăratului Constanțiu, care fiind arian, slujirea lui Pavel în scaunul de la Constantinopol a fost întreruptă. A fost surghiunit în repetate rânduri. Ajuns în Caucaz, în Armenia, în anul 350, lăsat fără hrană și apă mai multe zile apoi sugrumat de arieni cu însuți omoforul său.