Né vers 201, Alexandre fut un élève d'Ammonios Saccas, le maître d'Origène d'Alexandrie, et il fut également l'un des premiers étudiants de la cathédrale de Alexandrie, où il apprit la théologie. Plus tard, il devint professeur et exerça un grand influence sur les élèves qui lui succédèrent.
En 216, Alexandre fut élu évêque d'Alexandrie après la mort de son prédécesseur, saint Marc l'évangéliste. À cette époque, il dut faire face aux attaques des gnostiques, qui répandaient des hérésies dans les communautés chrétiennes. Alexandre combatit activement ces idées et écrivit plusieurs ouvrages pour combattre la pensée gnostique.
En 218, il fut accusé d'hérésie par un certain Plotinien, qui était un érudit platonicien connu pour ses critiques contre le christianisme. Alexandre écrivit plusieurs lettres en réponse à ces accusations et fit également appel aux autorités romaines pour obtenir une interprétation juste de la situation.
En 219, Alexandre participa au concile de Rome avec d'autres évêques chrétiens pour discuter des questions théologiques. Là , il défendit l'idée que le christ n'était pas un dieu créé mais qu'il existait avant tout temps et était le Créateur de toutes choses.
En 231, Alexandre fut accusé d'hérésie par une autre personne nommée Arius. Cette hérésie, connue comme l'arianisme, négociait la divinité du Christ et affirmait que le Christ était un créé supérieur aux anges mais inférieur à Dieu le Père. Alexandre combattit vigoureusement cette idée et écrivit plusieurs ouvrages pour défendre la doctrine de la Trinité, qui affirme que le Père, le Fils et le Saint-Esprit sont trois personnes distinctes mais une seule substance divine.
En 232, Alexandre fut exilé de son évêché par l'empereur romain Maximin Thierce pour sa défense de la Trinité. Il mourut en exil vers 313. Alexandre d'Alexandrie est considéré comme un martyr et un saint par l'Église catholique et orthodoxe, et il est particulièrement honoré le jour de son anniversaire de décès, le 30 janvier.