Din cauza prigoanei împotriva creştinilor, Sfântul Avtonom a părăsit Italia şi s-a dus în Bitinia, unde a fost primit de un creştin ce se numea Corneliu. Sfântul Avtonom episcopul era un om plin de râvnă pentru credinţa în Hristos, avea darul cuvântului şi curaj în lupta pe care o ducea împotriva idolilor.
În Bitinia erau mai mulţi păgâni decât creştini, iar sfântul, începând lucrarea de trezire a sufletelor prin propovăduirea Evangheliei Împărăţiei cerurilor, multă roadă a adus Bisericii lui Hristos.
Sfântul Mucenic Avtonom a ridicat pentru numeroşii păgâni care au venit la creştinism o biserică închinată Sfântului Arhanghel Mihail şi l-a pus episcop acolo pe Corneliu, iar el a plecat să propovăduiască pe Hristos-Domnul în cetatea Claudia, învăţându-i pe toţi cuvântul Domnului.
De acolo, Sfântul Mucenic Avtonom îl cerceta pe episcopul Corneliu, iar Sfânta Liturghie o săvârşeau amândoi în biserica aflată sub ocrotirea Sfântului Arhanghel Mihail. Devotamentul şi râvna lui Avtonom în răspândirea credinţei creştine au umplut de mânie pe păgâni, care au hotărât să-l înlăture din mijlocul lor.
Deci, fiindcă păgânii îl urau, atunci când acesta a revenit în Bitinia să slujească împreună cu Claudiu, au năvălit în biserică, i-au alungat pe creştini şi l-au ucis, în afara cetăţii.
Şi aşa a primit Sfântul Avtonom cununa muceniciei din mâinile Domnului Iisus Hristos.