Antonina pochodziła z Nicei, rzymskiej prowincji Bitynia (dzisiejsze İznik w Turcji). Według najstarszych przekazów z IV wieku została aresztowana z rozkazu prefekta Pryscyliana podczas prześladowań chrześcijan zapoczątkowanych przez cesarza Dioklecjana. Podczas procesu poddano ją biczowaniu rózgami, a następnie, w najstarszej wersji, żywcem spalono. Inne źródła wspominają o utopieniu jej w jeziorze lub lokalizują jej męczeństwo w Nikomedii albo w miejscowości o nazwie Cea. Pomimo różnic w relacjach dotyczących okoliczności śmierci, jej wspomnienie obchodzone jest 4 maja, zgodnie z najstarszym Martyrologium Syryjskim z IV wieku. Data ta, określana jako dies natalis, upamiętnia jej męczeństwo i przyjęcie do chwały niebieskiej.