Многие христиане, в том числе и Евлогий, считали казнённых мучениками. Однако некоторые опасались, что их выступления могут привести к ужесточению политики мусульман по отношению к христианской общине, и отказывались признать их святыми. Евлогий начал работать над сочинением «Памятная книга святых» («Memorialis Sanctorum») об обстоятельствах гибели христиан. Опираясь на авторитет Священного Писания, он писал, что мученическая смерть за веру является главным оружием в борьбе против ислама. Кроме того, Евлогий проповедовал идеи мученичества в кругу родных и учеников. Среди погибших христиан были его родственники Павел и Христофор, воспитанники Санктий, Флора и Мария, Аврелий, Леовигильд, Леокрития. Осенью 851 г. Евлогий вместе с другими кордовскими клириками на несколько месяцев был заключён в тюрьму. Вскоре после освобождения принял участие в церковном Соборе, созванном по инициативе эмира Абдаррахмана II для решения вопроса о Кордовских мучениках. Евлогий выступил с речью в защиту мучеников, вызвав неудовольствие мусульманских властей. Собор вынес неоднозначное решение, признав погибших христиан святыми, но наложив запрет на принятие смерти за веру в дальнейшем. В 850 гг. Евлогий был избран архиепископом Толедо, однако из-за отказа мусульманских властей утвердить избрание он не смог принять рукоположение и вступить на кафедру. По словам Альвара, к Евлогию за помощью обратилась тайная христианка Леокрития, которая была дочерью мусульман и потому официально признавалась мусульманкой. Девушка, не желая скрывать свою веру, бежала из дома. Евлогий помогал ей скрываться от родителей, которые привлекли к поискам дочери мусульманские власти. Через некоторое время мусульманам удалось разыскать Леокритию, с которой в этот момент находился Евлогий. Представ перед судьёй, он говорил о том, что как христианин и пресвитер он не мог отказать в помощи девушке. Евлогий закончил свою речь словами о несостоятельности мусульманского вероучения и проповедью Евангелия. Судья отправил его во дворец к советникам эмира, один из них уговаривал Евлогия отречься от своих слов, обещая, что впоследствии он сможет безнаказанно исповедовать христианскую веру. Евлогий отказался от этого предложения и был осуждён на смерть. После казни святого один из стражников дворца эмира ночью направился к ручью попить воды и увидел тело Евлогия. Священники в белых одеяниях молились и пели псалмы. Поражённый стражник побежал за товарищем, но, вернувшись к ручью, не обнаружил ничего необычного. Евлогий был похоронен в церкви св. Зоила.