Как и его отец, Феофан избрал карьеру чиновника и поднимался по служебной лестнице довольно быстро: при Льве IV (775—780) он, несмотря на свою молодость, был назначен стратором, а вскоре вслед за этим получил титул спафария. При том же императоре Феофан вступил в брак с дочерью византийского патрикия Льва, Мегало. Брак, однако, был недолгим, и после смерти Льва IV супруги расстались, чтобы посвятить себя монашеской жизни.
Феофан основал несколько монастырей; развалины одного из них τοΰ Μεγάλου ’Αγροΰ («Великого поля») у Сигриана, игуменом которого был сам Феофан, сохранились до наших дней на побережье Мраморного моря, между Кизиком и устьем Риндака. В монастыре Феофан отличался аскетизмом, основным его занятием в монастырские годы было переписывание книг богословского содержания. Если верить сообщениям житий, Феофан принимал участие в VII вселенском соборе в Никее (787 г.); впрочем, есть основания сомневаться в достоверности этих сообщений: имени Феофана нет среди ста тридцати игуменов и архимандритов, подписавших акты собора.
Феофан не принадлежал к радикальным кругам византийской церкви: в противоположность студитам, он занимал примиренческую позицию патриарха Тарасия и Никифора в разногласиях, вызванных в церкви расторжением брака Константина VI (780—797). Тем более удивительна его ненависть к императору Никифору I (802—811), который, хотя и не славился исключительным благочестием, все же был вполне ортодоксален. Эта ненависть не разделяется другими церковными писателями того времени, о причинах ее умалчивают агиографы Феофана, вероятно, она носит личный характер.
С возрождением в 815 г. при Льве V (813—820) иконоборчества наступил переломный момент в жизни Феофана: его приверженность иконопочитанию обошлась ему в 815 или 816 гг. заключением в тюрьму и затем, видимо, в начале 818 г., ссылкой на остров Самофракию, где он вскоре и умер. Греческая церковь причисляет его к лику святых как исповедника (ὀμολογητής).
«Хронография» была составлена Феофаном как продолжение оставшейся незаконченной всемирной хроники его друга Георгия Синкела, по настоятельной просьбе последнего. Хотя Феофан и подчеркивает случайность своего обращения к истории (он уступил лишь просьбам умирающего Георгия), им создан один из значительнейших памятников византийской историографии. Вряд ли это случайно. Агиографы рассказывают, что Феофан с детства не только воспитывался на Священном писании, но и приобщился внешней, т. е. эллинской, языческой, премудрости. В монастыре будущий хронист много занимался переписыванием книг, а средневековый греческий писец – человек образованный, нередко писатель и ученый. Наконец, создание Феофаном оригинальной хронологической системы и языка, среднего между разговорным и аттикизирующим литературным (на что обращал внимание еще К. Крумбахер), говорит за то, что если и случайным был повод к написанию «Хронографии», то едва ли случайностью объяснимо значение труда Феофана в развитии византийской исторической литературы.
Рассказ Феофана начинается там, где остановился Георгий Синкел, – с 284 г., правления Диоклетиана, и доходит до 813 г., времени вступления на престол Льва V. Можно довольно точно определить, когда была написана «Хронография»: хронист не начинал работы до 810 г., так как Георгий Синкел умер не ранее этого года, а кончил, вероятно, не позже 814 г., до заключения в тюрьму.
Вопрос об источниках, использованных Феофаном, сложен: хронист, хотя и говорит о том, что изучил произведения многих историков и хронистов, упоминает их имена редко. Для раннего периода (до середины V в.) это были прежде всего церковные истории Сократа, Созомена, Феодорита, Малала, Прокопий, Агафий, Иоанн Епифанейский,Феофилакт Симокатта, Георгий Писида послужили источниками для времени до воцарения в 610 г. императора Ираклия.
Безусловно, велико значение «Хронографии» Феофана как источника для изучения VII—VIII вв., столетий перестройки византийского государственного аппарата, упорной борьбы империи с арабами, возникновения Первого Болгарского царства, первого периода иконоборчества. Для этого времени, кроме «Хронографии» Феофана, мы располагаем лишь «Бревиарием»/«Краткой историей» (‛Ιστορία σύντομος) патриарха Никифора (806—815), которая доводит изложение только до 769 г. Текстуальные совпадения «Хронографии» и «Бревиария» свидетельствуют о том, что оба историка использовали одни и те же источники. Одним из таких источников считают так называемый Большой хронограф (Μέγας Χρονόγραφος), созданный в конце VIII в., от которого сохранились фрагменты, другим – оканчивающуюся 713 г. Хронику Траяна Патрикия. Совпадения в изложении событий VII – VIII вв. показывают, что Феофан и Никифор использовали также составленный в конце VII—VIII в.в. ныне утерянный источник.
Повествование о последних годах VIII в. и начале IX в. построено, очевидно, на устной традиции и, возможно, на сообщениях константинопольской городской хроники.