Il naquit en 588 à Chatelac (aujourd’hui Chaptelat), non loin de Limoges, dans une famille chrétienne. Jeune, il fit son apprentissage à Limoges, chez un orfèvre réputé nommé Abbon. D’une grande piété, il se rendait à l’église dès qu’il le pouvait. Etant devenu très doué dans l’art de l’orfèvrerie, il se rendit à Paris, où il se mit au service d’un autre maître, Bobbon. Le roi Clotaire II lui commanda alors un trône d’or et de diamant ; mais comme il avait reçu trop de matière première, il en fabriqua deux, plutôt que de garder le surplus. Pour son honnêteté, le roi le garda auprès de lui, et en fit son orfèvre à la mort de Bobbon. Toutefois, Eloi refusa de prêter serment au roi, par crainte de Dieu.
En 629, Dagobert Ier succéda à Clotaire II sur le trône. Il était animé des mêmes sentiments que son prédécesseur à l’endroit d’Eloi et le garda à son service. Eloi occupa plusieurs postes de haute responsabilité dans le royaume et fut un conseiller très écouté du « bon roi Dagobert ». Il était toujours d’une grande piété, passait de longues heures en prière et portait un cilice. Il fit fonder plusieurs monastères, dont celui de Solignac, et remplit d’importantes missions diplomatiques, telle la soumission du roi breton Judicaël en 636. Il réalisa aussi de nombreux miracles.
Reconnu pour sa sainteté, Eloi fut ordonné prêtre en 641 après avoir quitté la cour à la suite de la mort de Dagobert et choisi comme évêque de Noyon la même année. Il entreprit avec succès l’évangélisation des païens qui peuplaient encore son diocèse et fit encore bâtir plusieurs églises, notamment pour accueillir les reliques de saints et de martyrs. Il mourut à Noyon, le 1er décembre 660. Plusieurs écrits de sa main nous sont parvenus, dont des homélies condamnant le paganisme et traitant du Jugement dernier.