Według św. Damazego, papieża, Nereusz i Achilles byli żołnierzami rzymskimi, przydzielonymi namiestnikowi do wykonywania egzekucji na wyznawcach Chrystusa. Na widok ich odwagi żołnierze nawrócili się i z katów stali się męczennikami. Porzucili służbę wojskową. Zostali umęczeni za wiarę i pochowani na cmentarzu przy Via Ardeatina ok. 304 r. Uszkodzona płaskorzeźba przedstawiająca Achillesa jest najstarszym znanym wizerunkiem męczeństwa.
Inna legenda dotycząca tych męczenników mówi, że należeli do dworzan Flawii Domitylli, wnuczki cesarza Wespazjana, małżonki konsula Tytusa Flawiusza Klemensa, która przyjęła chrzest. Po straceniu konsula Tytusa przez cesarza Domicjana Flawia została wygnana na wyspę Pantellerię pod Neapolem, a potem umęczona wraz z Nereuszem i Achillesem.
Dokumenty z wieku VII i VIII potwierdzają, że pielgrzymi, nawiedzający Rzym, bardzo licznie odwiedzali także grób świętych Nereusza i Achillesa. Istniejąca do dziś bazylika pod ich wezwaniem pochodzi z wieku XIII i XIV. Na zachowanym tam tronie można przeczytać tekst kazania, jakie ku czci tych męczenników wygłosił papież św. Grzegorz I Wielki (+ 604).
Relikwie obu męczenników (a także św. Domitylli) przechowuje się dziś w kościele świętych Nereusza i Achillesa w Rzymie - bazylice cmentarnej na terenie katakumb św. Domitylli przy Via delle Sette Chiese.