Den hellige Fabian var i følge LP romer fra «gens Favia», sønn av Fabius.
Kirkehistorikeren Eusebius forteller om hans valg:
Fabian var en from mann, men da presteskapet samlet seg for å velge Anterus' etterfølger var det ingen som tenkte på ham, selv om de vurderte mange fremragende kandidater. Da dalte en due ned fra himmelen og satte seg på Fabians hode, som et tegn fra Den Hellige Ånd. Et samstemmig presteskap satte ham deretter på pavetronen.
Selv om dette er en legende, reflekterer historien den utbredte oppfatningen at han var en leder gitt til Kirken av Gud. Han var en bemerkelsesverdig pave, og samtidige som Kyprian av Kartago, talte med stor respekt om ham.
Fabians pontifikat var, bortsett fra begynnelsen og slutten, en periode med eksepsjonell fred, velstand og vekst for Kirken. Etter Maximus Thrax' (235-38) forfølgelser lot hans etterfølgere Papienus og Balbinus (Gordian I og II) (238) og Gordian III (238-244) de kristne i fred. Filip Araberen (244-249), som myrdet og etterfulgte Gordian, var selv en slags kristen, i alle fall var han sympatisk innstilt til kristendommen. Filip Araberen fikk gleden av å feire byen Romas 1000-års fødselsdag den 21. april 248.
Fabian var en handlekraftig og fremsynt administrator. Han reorganiserte presteskapet, delte i følge Den liberianske katalog fra 354 byen i sju kirkedistrikter, som åpenbart ikke var basert på de 14 administrasjonsdistriktene fra Augustus. Han satte en diakon støttet av en subdiakon og seks yngre assistenter med ansvaret for hvert distrikt. Subdiakonene skulle samarbeide med notarene i å samle martyraktene. Slik ga Fabian den romerske kirken en fast sammenknyttet struktur tilpasset dens økende antall, og styrket menigheten organisatorisk i fredstiden før keiser Decius' forfølgelser.
Liberius' katalog legger til at han var ansvarlig for tallrike byggearbeider i katakombene; inkludert utvidelse av Callistus-katakomben, hvor hvelvene ble utsmykket med malerier. Det ble også reist en kirke over katakombene. Fabian fikk også tilbakeført likene til pave Pontian og Hippolyt fra Sardinia, hvor de hadde omkommet i eksil, til martyrbegravelse i Roma den 13. august 236 eller 237. Denne handlingen antyder at han hadde innflytelse ved hoffet, for likene av menn som var dømt til deportasjon, kunne ikke bringes hjem eller gravlegges uten keiserens uttrykkelige tillatelse, som sjelden ble innvilget.
Ellers er lite kjent om Fabian, unntatt at han skrev under på dommen da biskop Donatus av Kartago fikk biskop Privatus av Lambaesis fordømt på et afrikansk konsil. Den greske teologen Origenes skrev også til ham og andre biskoper og forsvarte sin ortodoksi, antakelig etter Demetrius av Alexandrias fordømmelse, som Pontian hadde godkjent. Fabian ordinerte også Novatian, som kort etter skulle stille seg opp mot hans etterfølger som motpave.
I Pontians pontifikat begynte det å bli lagt større vekt på biskopene av Romas høye stilling. Dagene for deres opphøyelse ble formelt notert, og det ble laget en liste med navn og presise data.
Den berømte historikeren den hellige Gregor av Tours hevder at Fabian startet evangeliseringen av Gallia. Dette stemmer ikke helt, for kirken i Gallia eksisterte før den tid, men det er trolig nok at han gjorde noe for den galliske kirken.
Fabians virksomhet ble brakt til en brå avslutning med forfølgelsene som ble sluppet løs av keiser Decius (249-51) i begynnelsen av 250. Forfølgelsene førte til en fluktstrøm fra Roma og en oppblomstring av eneboerliv, men også til stort frafall og panikk i kirken, som hadde slappet av etter en lang fredsperiode.
Paven ble arrestert og var en av de første som døde, sannsynligvis i fengsel som resultat av brutal behandling, men etter tradisjonen ble han halshogd den 20. januar 250.
Fabian ble gravlagt i pavekrypten i S. Callistus-katakomben, gravplaten med hans navn, tittel og det forkortede ordet «martyr» på gresk ble oppdaget der i 1854. Hans relikvier ble senere flyttet til kirken S. Sebastiano, hvor en sarkofag med hans navn ble identifisert i 1915.
St. Fabian blir gjerne avbildet sammen med en due. Han har minnedag sammen med St. Sebastian den 20. januar; de ble betraktet som brødre, noe de ikke var.