После второй встречи, в августе 373 г., Василию Великому удалось добиться от Евстафия подписи под Никейским Символом веры с кратким изложением учения о Святом Духе. Однако обнаружившаяся вскоре неискренность Евстафия заставила Василия Великого в 375 г. окончательно порвать с ним и обнародовать направленный против его еретических воззрений трактат «О Святом Духе», значительная часть которого представляет собой точную запись состоявшегося в 372 г. собеседования между двумя богословами. Летом 376 г. Евстафий отправился в Киликию (юго-восточная часть Малой Азии), где с местными клириками подписался под новым исповеданием веры, выдержанным в духоборческом смысле. В конце 370 гг. Евстафий утратил признание своей паствы в Севастии (некоторое время обязанности церковного предстоятеля исполнял здесь Григорий Нисский). Дата и место смерти Евстафия неизвестны. У него был широкий круг учеников, среди которых – Василий Великий и его родственники: мать Емилия, сестра Макрина Младшая, брат Навкратий и др., имевшие с Евстафием многолетние отношения начиная приблизительно с 350 г. О степени влияния Евстафия в Малой Азии красноречиво свидетельствует тот факт, что именно он оказался тем человеком, из-за которого Василий Великий покинул Афины и около 356 г. предпринял длительное путешествие по монашеским центрам Ближнего Востока. Он почитал Евстафия за строгий аскетизм, несмотря на его сомнительную богословскую репутацию. Богадельня Василиада, основанная Василием Великим в Кесарии Каппадокийской, имела своим образцом подобное учреждение, открытое Евстафием в Севастии, принимавшим живейшее участие в этом начинании своего ученика. Некоторые из учеников Евстафия ещё больше ужесточили аскетические правила в христианских общинах. Хотя многие из них, уклонившись в ереси и расколы, порвали отношения с Евстафием, их продолжали называть евстафианами, что бросало тень на Евстафия. Так, Епифаний Кипрский описывает некоего Аэрия, отколовшегося от Евстафия из-за крайнего ригоризма и призывами к абсолютной духовной и социальной свободе увлёкшего за собой значительное число единомышленников. С именем Евстафия связывают также возникновение монашеской ереси мессалиан (евхитов). Это убеждение прочно вошло в сознание православных христиан в последние века истории Византии. Так, византийский канонист Аристин (XII в.) напрямую отождествлял деятельность Евстафия и его последователей с ересью мессалиан, или евхитов. Однако, по мнению исследователей, и в данном случае имеет место не прямая преемственность, а косвенная – через учеников Евстафия. Не сохранилось письменного наследия Евстафия, как полагают исследователи, его никогда и не существовало. Единственный текст, имеющий отношение к Евстафию, составленный к тому же вынужденно и несамостоятельно, – «Epistula ad Liberium papam» («Письмо к папе Либерию») – приводится у Сократа Схоластика. Кроме того, в древности Евстафию приписывались знаменитые монашеские правила Василия Великого. Эта атрибуция не разделяется современными учёными, однако, очевидно, аскетические сочинения Василия Великого были написаны под определённым влиянием Евстафия.