Народився у місті Вологда близько 1530 року і був вихований у благочесті і страсі Божому. Досягнувши повноліття, за наполяганням батьків святий одружився і мав дочку, але сімейне життя не відволікало святого від діяльної любові до Бога. Він старанно відвідував церкву, багато молився удома, особливо вночі. Після смерті батьків і дружини, віддавши весь свій маєток родичам на виховання дочки, Феодосій віддалився до Вологодського Спасо-Преображенського монастиря преподобного Димитрія Прилуцького і, прийнявши тут постриг, покірливо ніс усю нелегку монастирську слухняність: колов дрова, пік хліби, молов муку, виконуючи все зі старанністю.

Відправившись за дорученням ігумена обителі до міста Тотьми піклуватись монастирськими солеварнями, він дбайливо ставився до робітників і був до них покірливим та милостивим. Управління його настільки успішним, що ніколи раніше солеварні не приносили стільки доходу, як при ньому. Після того, як жителі Тотьми стали переселятися до нових місць, преподобний побажав заснувати в цій місцевості монастир. Населення Тотьми і навколишніх сіл, що знало і любило преподобного Феодосія ще на солеварнях, почувши про це, приходило до нього і приносило все необхідне для життя. У 1554 році, отримавши царську грамоту і як благословення від Прилуцького монастиря ікону Богоматері (відому тепер під іменем «Суморинської» чудотворної), преподобний Феодосій приступив облаштування монастиря і протягом одного року, за допомогою сусідніх жителів поставив дерев'яну церкву, трапезну, келії і інші необхідні споруди.

Ще в юності здобувши хорошу освіту, святий прагнув до духовної освіти братії і з часом зібрав в обителі змістовну бібліотеку. Старанням преподобного була відновлена і Єфремова пустинь, що запустіла, в тому ж Тотемському окрузі. Будучи настоятелем тепер уже двох монастирів, преподобний Феодосій постійно знаходився у молитві і працях, виявляючи зразковий приклад братії. Передбачаючи швидку смерть, святий залишив духівницю, в якій, зокрема, наполегливо підкреслював необхідність церковної молитви за всіх покійних, і мирно спочив 28 січня 1568 року. Відомо близько 150 посмертних чудес преподобного.

2 вересня 1796 року при перебудові храму були знайдені нетлінні мощі святого, які нині спочивають у Вознесенському храмі міста Тотьми.