Subì una profonda trasformazione spirituale che lo portò a rinunciare alla sua vita privilegiata a favore del monachesimo e, infine, dell'episcopato. Il suo viaggio iniziò con un profondo impegno nei testi religiosi, in particolare nelle lettere dell'apostolo Paolo.

Meditando sugli insegnamenti di San Paolo - che sottolineavano la natura effimera dei piaceri e delle ricchezze del mondo - Eucherio giunse a considerare i piaceri terreni come "mere ombre vuote che ci ingannano e svaniscono". Nel 714 entrò nell'abbazia di Jumièges, situata sulle rive della Senna nella diocesi di Rouen, dove si dedicò alla preghiera, allo studio e alle austerità penitenziali per sei o sette anni. La sua reputazione di santità e saggezza crebbe notevolmente durante questo periodo.

Dopo la morte dello zio Suavarico, vescovo di Orléans, il clero e il popolo di Orléans chiesero l'elezione di Eucherio alla sede vacante. Nonostante la sua iniziale riluttanza e il suo desiderio di solitudine, Carlo Martello - sindaco del palazzo e sovrano de facto del Regno dei Franchi - accolse la richiesta. Così, nel 721, Eucherio fu consacrato vescovo di Orléans.

Come vescovo, lavorò instancabilmente per riformare il clero, promuovere l'istruzione e prendersi cura dei poveri. Tuttavia, la sua forte opposizione alle politiche di Carlo Martello - in particolare la confisca dei beni ecclesiastici per finanziare le campagne militari contro le invasioni moresche - lo portò all'esilio. Anche in esilio, Eucherio continuò a ispirare e guidare gli altri attraverso i suoi insegnamenti e le sue lettere, trascorrendo il resto della sua vita in preghiera e contemplazione nel monastero di Sint-Truiden (noto anche come San Tron o Sarchinium), dove morì nel 743.