Η Αγία Θωμαΐς γεννήθηκε στη Λέσβο μεταξύ των ετών 910 – 913 μ.Χ. Οι γονείς της, Μιχαήλ και Καλή, ήταν ευσεβέστατοι, έντιμοι και ευκατάστατοι. Τη στέρηση παιδιού την αντιμετώπιζαν «πενθοῦντες καὶ σκυθρωπάζοντες», αλλά και με την ελπίδα ότι θα αποκτούσαν παιδί και για τούτο δεν έπαυαν να προσεύχονται. Τέλος, η Παναγία με θείο όνειρο προειδοποίησε την Καλή ότι όχι μόνο θα αποκτούσε παιδί, αλλά ότι τούτο θα ξεχώριζε σε πλούτο χαρισμάτων και αγιότητα.
Πραγματικά, απόκτησαν κόρη, που την ονόμασαν Θωμαΐδα, που καθώς μεγάλωνε ξεχώριζε για τα χαρίσματα που είχε και την ομορφιά της. Αν και δεν είχε καμιά διάθεση για γάμο αλλά απ’ εναντίας θαύμαζε τη μοναστική ζωή, πειθαρχώντας στη θέληση και επιθυμία των γονιών της, πανδρεύτηκε, μεταξύ των ετών 934 – 937 μ.Χ., σε ηλικία 24 ετών, κάποιον Στέφανο, που έγινε γι’ αυτήν «ἀκάνθινος στέφανος» για όλη τη ζωή της. Ενώ αυτή ήταν τόσο καλή, τόσο ενάρετη, ώστε την ήξεραν όλοι σαν υπόδειγμα συζύγου, υπέφερε φοβερά από τη βάναυση συμπεριφορά του βαρβάρου συζύγου της, που καθημερινά εύρισκε ευκαιρία να την πληγώνει στο σώμα και στην ψυχή με ξυλοδαρμούς, ραπίσματα, κλωτσιές ακόμα και στο στόμα της, να την καίει, να της ανοίγει πληγές σ’ όλο της το σώμα.
Από τη Μυτιλήνη έφυγαν και κατοίκησαν στην Κωνσταντινούπολη, όπου φαίνεται, για να ακολουθήσουν την κόρη τους, μετακόμισαν και οι γονείς της, εγκαταλείποντας εδώ τη μεγάλη περιουσία τους και αντιμετωπίζοντας εκεί πολλές στερήσεις. Μετά το θάνατο του πατέρα της, η μητέρα της πήγε στο μοναστήρι, το γνωστό με το όνομα «τὰ Μικρὰ Ρωμαίου» ή «τὰ Ρωμαίου», το οποίο εκείτο μεταξύ της πύλης της Σηλυβρίας και της πύλης του Πολυανδρίου επί του εβδόμου λόφου της Κωνσταντινούπολης και έγινε μοναχή και αργότερα έγινε και ηγουμένη.
Το δράμα της Θωμαΐδος κορυφώθηκε. Η συμπεριφορά του συζύγου της γινότανε από μέρα σε μέρα χειρότερη. Και η Θωμαΐς αντιμετώπιζε όλη αυτή τη μαρτυρική κατάσταση με την προσευχή, την υπομονή και την αγαθοεργία.
Πολύ σύντομα η πίστη και η αγιότητα της Θωμαϊδος ευλογήθηκε από το Θεό, που της έδωκε τη χάρη να κάνει και θαύματα, όταν ζητούσε με τις θερμές προσευχές της τη βοήθειά Του για ανθρώπους που υπέφεραν. Αναφέρονται δεκατέσσερα θαύματα που έγιναν με την προσευχή της αγίας Θωμαΐδος στην Κωνσταντινούπολη. Θεραπεύει έναν δαιμονιζόμενο, έναν παράλυτο, έναν άρρωστο με καρκίνο και άλλους.
Έπειτα από δέκα τριών ετών μαρτυρική συζυγική ζωή, απέθανε η Θωμαΐς σε ηλικία τριάντα οκτώ ετών και ενταφιάσθηκε στην γυναικεία Μονή, την καλουμένη «τὰ Μικρὰ Ρωμαίου» ή «τὰ Ρωμαίου» όπου είχε μονάσει και ταφή και η μητέρα της. Σαράντα ημέρες μετά την ταφή της, το ιερό λείψανο αυτής ανακομίσθηκε και αποτέθηκε σε πολυτελή λάρνακα εντός του Ναού της Μονής.
Η μαρτυρική συζυγική ζωή της Θωμαΐδος στον αταίριαστο γι’ αυτήν γάμο της με τον βάναυσο Στέφανο πού έκαμε το στεφάνι του γάμου της πραγματικά ακάνθινο στεφάνι, αλλά και η υπομονή με την οποία υπέφερε όλα αυτά τα δεινά, έγινε υπόδειγμα υπομονής και καρτερίας για πολλούς και πολλές που αντιμετώπιζαν παρόμοιες καταστάσεις στην οικογενειακή τους ζωή. Η προσήλωσή της στον αδιάλυτο θεσμό του γάμου, «παρεκτός λόγω πορνείας», οδήγησαν τους συγχρόνους της να την ονομάσουν Προστάτιδα του γάμου από τον κίνδυνο του διαζυγίου. Το σεπτό λείψανο της αγίας Θωμαΐδος βρισκότανε στην Κωνσταντινούπολη ακέραιο μέχρι που και οι πληγές από τους ξυλοδαρμούς φαίνονταν καθαρά στο δέρμα, μέχρι το 1204, πού έγινε η άλωση της Κωνσταντινούπολης από τους Φράγκους. Κατόπιν δεν γνωρίζουμε τι απέγινε.
Ο τάφος της και το σεπτό λείψανό της έγιναν πηγή θαυμάτων. Κάποιος διαμονιζόμενος Κωνσταντίνος, που πλησίασε τον τάφο της, θεραπεύεται. Κάποιος παράλυτος Ευτυχιανός ονομαζόμενος, που προσευχήθηκε και άγγισε τον τάφο της στάθηκε στα πόδια του. Κάποια μοναχή με φοβερούς πόνους στο κεφάλι θεραπεύεται και άλλος με επιληψία επίσης βρίσκει την υγεία του. Κάποιος ψαράς βρίσκει τα χαμένα δίχτυα του στη θάλασσα γεμάτα ψάρια. Κάποια γυναίκα με φοβερούς πόνους στα σπλάγχνα της θεραπεύεται και από ευγνωμοσύνη χτίζει πάνω στον τάφο της αγίας μεγαλοπρεπή αψίδα. Σαν τελευταίο θαύμα αναφέρεται η θεραπεία του συζύγου της, που μετά το θάνατό της «προσέκρουσε δαίμονι χαλεπώ», έγινε, δηλαδή, δαιμονιζόμενος. Τον έδεσαν με αλυσίδες και τον οδήγησαν στον τάφο της αγίας και θεραπεύτηκε.
Αρχικά η μνήμη της εορταζόταν την 1η Ιανουαρίου, αλλά από το 10ο αιώνα μ.Χ. ο εορτασμός της μνήμης της μετατέθηκε στις 3 Ιανουαρίου, διότι η ημέρα της κοιμήσεώς της, που συνέπιπτε με την εορτή της Περιτομής του Κυρίου και την εορτή του Μεγάλου Βασιλείου, δεν ήταν πρόσφορη για τον πανηγυρισμό αυτής.
Ακολουθία της αγίας συνέταξε ο μοναχός Γεράσιμος Μικραγιαννανίτης, Υμνογράφος της Μ. του Χριστού Εκκλησίας στο Άγιο Όρος, το έτος 1967 με τη μέριμνα του αειμν. Μητροπολίτου Μυτιλήνης Ιακώβου Κλεομβρότου και δημοσιεύθηκε στο «Λεσβιακό Μηναίο».