Μαρτύρησε τὸ ἔτος 62 μ.Χ. Ἔκανε τὸ ἐπάγγελμα τοῦ ὁπλοποιοῦ καὶ ἀνῆκε στοὺς ἔνθερμους Χριστιανοὺς τῶν χρόνων ἐκείνων.
Ὅταν κάποτε στὴ Ραβέννα ἦταν παρὼν στὰ βασανιστήρια κάποιου γιατροῦ, Οὐρσικίνου ὀνομαζόμενου, ταράχτηκε καὶ μὲ δυνατὴ φωνὴ ἐνθάρρυνε τὸν γιατρὸ στὸ μαρτύριο. Μὲ ἀποτέλεσμα ὁ γιατρὸς νὰ ὑποστεῖ μὲ γενναιότητα τὸ μαρτύριο.
Τότε ὁ δικαστὴς Παυλῖνος διέταξε νὰ συλλάβουν τὸν Βιτάλιο καὶ νὰ τὸν βασανίσουν. Γεμάτος ἀπὸ αἵματα, ὁ Βιτάλιος, ὁδηγήθηκε σ' ἕνα βαθὺ λάκκο, ὅπου τὸν θανάτωσαν ρίχνοντάς του μεγάλες πέτρες.Ἀλλὰ ἡ θεία δίκη δὲν ἄργησε νὰ ἔλθει. Τὸν Βιτάλιο κατάγγειλε στὸν Παυλῖνο κάποιος ἱερέας τῶν εἰδώλων, ποὺ καὶ αὐτὸς ἦταν ἐκεῖ καὶ ἔριχνε πέτρες στὸν Βιτάλιο. Ξαφνικὰ ὅμως, τὸν κατέλαβε δαιμόνιο καὶ μὲ σπασμοὺς φώναξε μὲ ἄγρια φωνή: «Βιτάλιος ὁ μάρτυς τοῦ Χρίστου μὲ κατακαίει σκληρά» καὶ στὴν παραφροσύνη του ρίχτηκε στὸ ρεῦμα τοῦ κοντινοῦ ποταμοῦ καὶ πνίγηκε.