San Fabián sucedió en el pontificado a San Antero, hacia el año 236. Eusebio relata que con una asamblea del clero y el pueblo para elegir al nuevo papa, una paloma vino volando a posarse sobre la cabeza de san Fabián. Esta señal le ganó los votos del clero y el pueblo, aunque hasta entonces no se había pensado en él, ya que era laico y poco conocido. San Fabián gobernó la Iglesia durante catorce años, hizo trasladar de Cerdeña a Roma el cuerpo de san Ponciano, papa y mártir, y condenó a Privato, autor de una nueva herejía en Africa.
San Fabiano murió martirizado en la persecución de Decio, el año 250, según atestiguan san Cipriano y san Jerónimo. San Cipriano, en una carta a san Cornelio, sucesor de san Fabián, le llama «hombre incomparable», y dice que la gloria de su muerte correspondió a la pureza y santidad de su vida. Todavía se conserva la placa que cubría la sepultura de san Fabián en el cementerio de San Calixto; sus cuatro fragmentos llevan claramente trazada en caracteres griegos la inscripción: «Fabián, Obispo, Mártir».
Ver Duchesne, Liber Pontificalis, vol. I, pp. 148-149; San Cipriano, Epístola IX; H. Leclercq, en Dictionnaire d'Archéologie chrétienne et de Liturgie, vol. v, cc. 1057-1064; Nuovo Bullettino di arch. crist. (1916), pp. 207- 221; Wilpert, La cripta dei Papi (1910), p. 18. El cuerpo de san Fabián fue posteriormente trasladado a la iglesia de San Sebastián: ver Grossi-Gondi, S. Fabiano, papa e martire (1916), y Chéramy, Saint Sebastien hors les murs (1925).