San Esteban nació en Roma. Cuando sucedió al papa san Lucio I, era ya sacerdote. Poseemos muy pocos datos sobre él y casi todos provienen de los escritos de sus enemigos. El acontecimiento más importante de su pontificado fue la controversia sobre la validez del bautismo administrado por los herejes. San Cipriano y los obispos africanos sostenían que tal bautismo era inválido y que debía administrarse nuevamente el sacramento cuando un hereje se convertía al catolicismo. Muchos obispos de Asia se inclinaban también por esa opinión. San Esteban sostuvo la validez del bautismo de los herejes, cuando éstos empleaban la fórmula prescrita por la Iglesia. Firmiliano de Cesarea de Capadocia atacó por ello muy duramente al Pontífice. Tanto san Cipriano como san Esteban se dejaron llevar por la impaciencia en la controversia. San Esteban declaró: «Guardémonos de introducir innovaciones en la tradición que hemos recibido» y se negó a recibir a los delegados africanos que sostenían la tesis de san Cipriano. El santo Pontífice llegó hasta a amenzar de excomunión a los defensores de la opinión contraria; sin embargo, como escribe san Agustín, «lleno de la compasión que es fruto de la caridad, juzgó más prudente mantener la unión, y la paz de Cristo triunfó en los corazones». Desgraciadamente no se llegó a resolver entonces la cuestión. La persecución de Valeriano comenzó el año de la muerte de san Esteban. Un escrito popular narra el martirio del santo Pontífice. Sin embargo, es muy difícil probar que haya sido realmente mártir, pues los datos antiguos de importancia no dicen ni una palabra sobre ello y la primitiva tradición romana afirmaba que el santo había muerto en su lecho. En el Martirologio actual no se lo cataloga como mártir.
En su edición del Liber Pontificalis y en su obra, Histoire ancienne de l'Eglise (vol. I, pp. 419-432), Mons. Duchesne dilucida muchos puntos de interés. Las fuentes principales son la Hist. Eccles. de Eusebio, y las cartas de san Cipriano, Firmiliano y san Dionisio de Alejandría. F. C. Conybeare descubrió en un documento armenio un amplio fragmento de una carta de Dionisio a san Esteban, y lo publicó en English Historical Review, vol. XXV (1910), pp. 111-113.