Paula urodziła się w Rzymie 5 maja 347 roku w znakomitej rodzinie patrycjuszowskiej, senatorskiej. Jej ojciec, Rogatus, pochodził z rodziny greckiej. Jej matka, Blesilla, miała w swoim rodzie słynnych w historii Rzymu Scypionów i Grakchów. Pełne imiona Świętej brzmią: Kornelia, Emilia, Paula, Asinia.
Kiedy Paula miała zaledwie 15 lat, została wydana za Juliusza Tossocjusza. Mimo że mąż był poganinem, kochał swoją małżonkę i żyli razem szczęśliwie. Mieli cztery córki i jednego syna. Wśród córek św. Eustochia zasłużyła sobie na chwałę ołtarzy (+ ok. 419). Po śmierci męża (379) Paula rozdała majętność na cele charytatywne i kościelne, rozpuściła liczną służbę, porzuciła pałac oraz wygody i wraz z córką, św. Eustochią, udała się na Awentyn pod duchowe kierownictwo św. Marcelli, matrony rzymskiej, która w domu swoim gromadziła pobożne niewiasty na wspólne praktyki pobożne, czytanie Pisma świętego pod kierunkiem św. Hieronima i na pełnienie uczynków miłosierdzia. W roku 382 odbył się w Rzymie synod, który zwołał papież św. Damazy dla zatwierdzenia uchwał Soboru Konstantynopolitańskiego (381). W synodzie tym brało udział kilku biskupów ze Wschodu.
Szczególna przyjaźń łączyła Paulę i Eustochię ze św. Hieronimem. Kiedy więc Hieronim był zmuszony na skutek intryg opuścić Rzym i udał się do Betlejem, obie niewiasty poszły z nim. Paula założyła w Betlejem duży klasztor dla pobożnych niewiast. Była tam przełożoną; po jej śmierci opiekę nad klasztorem przejęła jej córka, św. Eustochia, a potem wnuczka - św. Paula Młodsza. Przewodnictwo duchowe nad klasztorem objął św. Hieronim. Klasztor stał się nie tylko żywym ośrodkiem życia duchowego, ale także ważnym ogniskiem kultury chrześcijańskiej.
Paula pożegnała ziemię dla nieba 26 stycznia 406 roku ze słowami psalmu: "Jestem pewna, że ujrzę radość Pana w ziemi żyjących" (Ps 26, 13). Jej pogrzeb był prawdziwym triumfem. Jej ciało nieśli na ramionach biskupi Ziemi Świętej wśród powszechnego płaczu. Obecnie relikwie św. Pauli znajdują się we francuskim mieście Sens, w skarbcu katedry.