En Roma se veneraba a estos mártires por lo menos desde el siglo IV. Pero no sabemos nada de cierto sobre su vida y su martirio. Una leyenda del siglo VI, pero que no merece crédito alguno, dice que san Pedro y san Pablo, cuando se hallaban encarcelados en la prisión Mamertina, convirtieron con su predicación y sus milagros a Proceso y Martiniano y a otros cuarenta guardias y éstos, a su vez, les ofrecieron la libertad. Una fuente brotó milagrosamente en la roca para que San Pedro pudiera bautizar a los neófitos. El jefe de la prisión, Paulino, trató de hacer apostatar a Proceso y Martiniano; como no lograse persuadirlos a que ofreciesen incienso en el altar de Júpiter, los sometió a crueles torturas durante las cuales los dos mártires repetían constantemente: «¡Bendito sea el nombre del Señor!» Entonces, Paulino los mandó decapitar. Pío Franchi de Cavalieri, estudiando a fondo estas leyendas, demuestra que en el siglo IV no existía aún la tradición de que los dos santos hubiesen sido carceleros de San Pedro y San Pablo; también supone que el episodio del bautismo tuvo probablemente por origen los frescos de las catacumbas en los que san Pedro aparece como un nuevo Moisés que hace brotar el agua de la roca y da de beber a dos soldados, que representan a la multitud.

Según se cuenta, una mujer llamada Lucina sepultó a los mártires en terrenos de su propiedad, junto a la Vía Aurelia, a dos kilómetros de Roma. En el siglo IV, se edificó una basílica sobre la tumba de estos santos. San Gregorio Magno predicó ahí su trigésima segunda homilía, en la que afirma que en la basílica de los dos mártires los enfermos recobran la salud, los posesos se ven libres de los malos espíritus y los perjuros son atormentados. A principios del siglo IX, el papa san Pascual trasladó las reliquias de Proceso y Martiniano a San Pedro, donde reposan todavía en la actualidad, en el altar del crucero que está dedicado a su nombre.

En Acta Sanctorum, julio, vol. I, pueden verse las pretendidas «actas» de estos mártires. Ver Pío Franchi de Cavalieri, Studi e Testi, vol. XIX, pp. 97-98, y XXII, 35-39.
Cuadro: Andrea Camassei: San Pedro bautiza a los santos Proceso y Martiniano, Pinacoteca Vaticana, c. 1630.