Sufrió una profunda transformación espiritual que le llevó a renunciar a su vida privilegiada en favor del monacato y, finalmente, del episcopado. Su viaje comenzó con un profundo compromiso con los textos religiosos, en particular las cartas del apóstol Pablo.

Meditando sobre las enseñanzas de San Pablo -que enfatizaban la naturaleza efímera de los placeres y las riquezas mundanas- Eucerio llegó a considerar los goces terrenales como "meras sombras vacías que nos engañan y se desvanecen". En 714 ingresó en la abadía de Jumièges, situada a orillas del Sena en la diócesis de Ruán, donde se dedicó a la oración, el estudio y las austeridades penitenciales durante seis o siete años. Su fama de santidad y sabiduría creció notablemente durante este periodo.

Tras la muerte de su tío Suavarico, obispo de Orleans, el clero y el pueblo de Orleans solicitaron la elección de Eucario para la sede vacante. A pesar de su reticencia inicial y de su deseo de soledad, Carlos Martel -alcalde del palacio y gobernante de facto del reino franco- accedió a su petición. Así, en 721, Eucerio fue consagrado obispo de Orleans.

Como obispo, trabajó incansablemente para reformar el clero, promover la educación y atender a los pobres. Sin embargo, su fuerte oposición a la política de Carlos Martel -en particular la confiscación de bienes eclesiásticos para financiar campañas militares contra las invasiones moras- le llevó al exilio. Incluso en el destierro, Eucherius continuó inspirando y guiando a otros a través de sus enseñanzas y cartas, pasando el resto de su vida en oración y contemplación en el monasterio de Sint-Truiden (también conocido como San Tron o Sarchinium), donde murió en 743.