Den hellige Stefan I var i følge LP romer fra «gens Julia» og sønn av Jobius. Han var prest i Roma
Etter en vakanse på 60 dager etterfulgte han Lucius I som pave. Det var da en pause mellom keiser Decius' og keiser Valerians voldsomme forfølgelser. I stedet oppsto det uroligheter mellom de kristne, og pave Stefan er hovedsakelig kjent for visse sammenstøt han hadde med Kyprian, den mektige biskopen av Kartago.
Det første sammenstøtet skyldtes avsettelsen av biskopene av Merida og Leon i Spania, som hadde falt fra under forfølgelsene og skaffet seg sertifikater som sa at de hadde ofret til gudene. En av dem dro til Roma og overtalte Stefan til å rehabilitere ham og hans kollega. De spanske kirkene appellerte da til Kyprian, som kalte sammen en synode av nordafrikanske biskoper og utga et synodebrev som bekreftet avsettelsen. Han unnskyldte imidlertid Stefan fordi han ikke hadde fått alle sakens fakta.
Det andre sammenstøtet gjaldt biskop Marcian av Arles i Gallia, som hadde sluttet seg til motpave Novatians rigoristiske syn og avslo til og med forsoning på dødsleiet for kristne som hadde falt fra under forfølgelsene. De lokale biskopene skrev til Stefan og ba ham om å få Marcian avsatt, men paven grep ikke inn. De vendte seg derfor til Kyprian som tok opp saken og oppfordret paven til å ekskommunisere Marcian, sørge for en etterfølger og informere de afrikanske biskopene om hans navn, slik at de kunne vite hvem de var i kommunion med.
Det tredje sammenstøtet var det viktigste rent teologisk. Det gjaldt spørsmålet om den såkalte «kjetterdåpen», dåp tildelt av heretikere, var gyldig. Kyprian og kirkene i Nord-Afrika (bortsett fra noen tvilere), Syria og Lilleasia var sikre på at den var ugyldig; dåp kunne bare bli tildelt innen Kirken. Derfor trengte kjettere som søkte forsoning, katolsk dåp; de måtte altså døpes på nytt. Stefan, som representerte tradisjonen fra Roma, Alexandria og Palestina, var ubøyelig i sitt syn at heretisk dåp var gyldig dersom den skjedde i den treenige Guds navn og med samme dåpsbekjennelse som den katolske kirke. For å forsones med Kirken trengte ikke heretikere og skismatikere å bli døpt på nytt (det betraktet han som illegitimt), men bare å motta absolusjon ved håndspåleggelse.
Kyprian holdt to godt besøkte synoder i Nord-Afrika i 255 og 256, og de gjentok støtten til hans syn. I mellomtiden hadde Stefan, som var fast bestemt på å tvinge gjennom Romas syn overalt, skrevet til kirkene i Lilleasia, for eksempel til biskop Firmilian av Cæsarea, og erklært at han ikke lenger kunne ha kommunion med dem, siden de praktiserte gjendåp av heretikere. Han argumenterte med at gjendåp var en nyskapning som brøt med tradisjonen og ikke kunne aksepteres.
Da Kyprian forsøkte å underrette paven om avgjørelsene på sin synode, nektet Stefan både å motta hans utsendinger og til og med å vise dem gjestfrihet.
Et åpent brudd truet nå mellom Roma og store deler av kristenheten. Det er derfor ikke overraskende at den hellige biskop Dionysios den store av Alexandria, selv om han delte pavens syn på gjendåp, følte seg tvunget til å skrive til Stefan og trygle ham om å slå inn på en mer forsonlig linje. Situasjonen kunne ha blitt desperat om ikke først Stefan hadde dødd den 2. august 257, og Kyprian som martyr ett år senere. Dionysios' forsøk på å mekle førte først frem under Stefans etterfølger Sixtus II. Fremdeles følger Kirken pave Stefans anvisninger, som gjør det mulig i prinsippet å anerkjenne sakramenter også utenfor Kirken.
Disse hendelsene kaster lys over den økende anerkjennelsen på midten av 200-tallet av Romas ledende posisjon, som en appelldomstol (i alle fall for Gallia og Spania) og som den stolen andre kirker holdt det for nødvendig å være i kommunion med. Før århundret var slutt var hele Afrika på linje med Roma i spørsmålet og kjetterdåp, og de dissiderende bispedømmene i Asia fulgte etter noe senere.
Stefan fremstår som en myndig og kompromissløs prelat som var fullstendig klar over sin ledende stilling; hans motstandere blant biskopene nølte ikke med å legge skylden for splittelsen i kirken på ham. Det er interessant å notere seg at han ble beskyldt for å briske seg med sin posisjon som biskop, og at han opprettholdt sin autoritet under påberopelse av apostelfyrstene Peter og Paulus' autoritet og den romerske stols primat, som kunne føres tilbake til Peter. Han var faktisk den første pave, så vidt vi vet, som fant en formell basis for Romas primat i Herrens befaling til Peter i Matteus 16,18.
I følge LP innførte han bestemmelser om at prestene ikke skulle bruke sine konsekrerte liturgiske klær til daglig bruk.
Keiser Valerian (253-60) var en ærlig soldat, som først var velvillig stemt overfor de kristne. Men under innflytelse av sin høyre hånd Macrianus ble han mer og mer oppslukt av magi, og snart utstedte han to forfølgelsesedikter. Disse rettet seg mot Kirkens ledere og dens menighetsliv.
Etter tre års regjeringstid døde Stefan I den 2. august 257. En senere legende, gjengitt i LP, forteller at han ble slått i hjel under Valerians forfølgelse sammen med en hel del av sine prester på Via Latia, og at han derfor æres som martyr. Men Den liberianske kalender av 354 navngir ham bare i sin liste over avdøde biskoper og ikke i martyrlisten, så det er mest sannsynlig at han døde en naturlig død. Han ble gravlagt i pavekrypten i Callistus-katakomben ved Via Appia. Hans minnedag er 2. august.