Nace hacia el año 125 en alguna de aquellas provincias marítimas del Asia Menor, donde todavía se conservaba entre los numerosos cristianos el recuerdo de los Apóstoles. Recibe una educación muy esmerada y liberal en Esmirna; suma a sus profundos conocimientos de las Sagradas Escrituras, una completa familiaridad con la literatura y la filosofía de los griegos. Tiene el privilegio de conocer a algunos de los que habían conocido a los Apóstoles y a sus primeros discípulos. Entre éstos, figura san Policarpo, obispo de Esmirna, quien ejerce una gran influencia en la vida de Ireneo. Ireneo, pues, recoge de labios de san Policarpo las enseñanzas del último Apóstol, san Juan Evangelista: su testimonio es interesantísimo para llegar hasta Jesús con un solo eslabón de por medio.

Desde tiempos muy remotos, existen relaciones comerciales entre los puertos del Asia Menor y el de Marsella. En el siglo II, los navegantes transportan regularmente las mercancías remontando el río Ródano, hasta la ciudad de Lyon que, en consecuencia, se convierte en el principal mercado de Europa occidental y en la villa más populosa de las Galias. Junto con los mercaderes, muchos de los cuales se establecen en Lyon, vienen sus sacerdotes y misioneros que portan la Palabra del Evangelio a los galos paganos y fundan una vigorosa iglesia local. Aquí llega san Ireneo para servir como sacerdote, bajo la jurisdicción de su primer obispo, san Potino. La buena opinión que tienen de él sus hermanos en la fe, se pone en evidencia en 177, cuando lo despachan a Roma con una delicadísima misión después del estallido de la terrible persecución de Marco Aurelio, al tratar de rescatar a san Potino cuando ya muchos de los jefes cristianos en Lyon se hallan prisioneros. Su cautiverio, por otra parte, no les impide mantener su interés por los fieles cristianos del Asia Menor. Conscientes de la simpatía y la admiración que despierta su situación de confesores de la fe en inminente peligro de muerte, envían al Papa San Eleuterio, mediante Ireneo, "la más piadosa y ortodoxa de las cartas", con una apelación al Pontífice, en nombre de la unidad y de la paz de la Iglesia, para que trate con suavidad a los hermanos montanistas de Frigia. Asimismo, recomiendan al portador de la misiva, como a un sacerdote "animado por un celo vehemente para dar testimonio de Cristo" y un amante de la paz, como indica su nombre.

El cumplimiento de aquel encargo en Roma lo preserva de aquella persecución que martiriza a san Potino y sus compañeros. Tan pronto como regresa a Lyon, ocupa la sede episcopal que había dejado vacante Potino. Ya por entonces había terminado la persecución y los veinte o más años de su episcopado son de relativa paz. Además de sus deberes puramente pastorales, trabaja intensamente en la evangelización de su comarca y las adyacentes. Envía a los santos Félix, Fortunato y Aquileo, como misioneros a Valence, y a los santos Ferrucio y Ferreolo, a Besancon. Se identifica con su rebaño, y habla corrientemente el celta en vez del griego, que es su lengua madre.

Las obras literarias de Ireneo le han valido la dignidad de figurar prominentemente entre los Padres de la Iglesia, ya que sus escritos no sólo sirven para poner los cimientos de la teología cristiana, sino también para exponer y refutar los errores de los gnósticos. La propagación del gnosticismo en las Galias y el daño que causa entre los cristianos, inspiran en el obispo Ireneo el anhelo de exponer los errores de esa doctrina para combatirla. Comienza por estudiar sus dogmas, lo que ya de por sí es una tarea muy difícil, puesto que cada gnóstico parece sentirse inclinado a introducir nuevas versiones propias en la doctrina. Afortunadamente, Ireneo es un "investigador minucioso e infatigable en todos los campos del saber", como nos dice Tertuliano y, por consiguiente, salva aquel escollo sin mayores tropiezos y hasta con cierto gusto.

Una vez empapado en las ideas adversarias, se pone a escribir un tratado en cinco libros, en cuya primera parte expone completamente las doctrinas internas de las diversas sectas para contradecirlas después con las enseñanzas de los Apóstoles y los textos de las Sagradas Escrituras. Critica y señala como falsas a las distintas mitologías gnósticas y el carácter esotérico que en el gnosticismo se añade a las doctrinas de Cristo. La obra, escrita en griego, pero traducida al latín casi en seguida, Detectio et eversio falso cognominatae gnoseos, circula ampliamente y no tarda en asestar un golpe mortal a los gnósticos del siglo II, que dejan de constituir una seria amenaza para la fe católica.

Se afirma que fue martirizado alrededor del año 202, en la persecución de Septimio Severo, juntamente con casi toda su ciudad, pero no es probable ni hay evidencias. Los restos mortales son sepultados en una cripta bajo el altar de la entonces llamada iglesia de San Juan. Esta tumba o santuario es destruido por los calvinistas en 1562. Su fiesta se celebra desde 1922 en toda la Iglesia.