Secondo una tradizione era nipote dell'imperatore Vespasiano e fu convertita al cristianesimo dai suoi servitori Nereo ed Achilleo che la persuasero a conservare lo stato virginale; sotto Domiziano furono confinati tutti e tre nell'isola di Ponza; poi Nereo ed Achilleo vennero trasferiti a Terracina, dove furono decapitati perché rifiutavano di prestare il culto all'imperatore; anche Domitilla venne a Terracina dove risiedette con altre due vergini, Teodora ed Eufrosina, in questo luogo, perseverando nella fede cristiana. La stanza dove si erano rifugiate venne data alle fiamme e tutte tre morirono arse vive.

Nel '600 il vescovo Pomponio De Magistris (Sonnino ? - Terracina 1614) fece qui costruire una cappella dedicata alla santa.