Ο Άγιος Αγαθάγγελος (κατά κόσμον Αθανάσιος) καταγόταν από την πόλη Αίνο της Θράκη και ο πατέρας του ονομαζόταν Κωνσταντίνος, η δε μητέρα του Κρυσταλλία.
Από μικρός έμεινε ορφανός από πατέρα και εξαιτίας της φτώχιας του πήγε ναύτης σε ένα τούρκικο πλοίο στο οποίο ο πλοίαρχος τον πίεζε να δεχθεί τον μουσουλμανισμό.
Κάποια νύχτα, ενώ το πλοίο βρισκόταν στο λιμάνι της Σμύρνης, προφασιζόμενος ότι θέλει να πάει για κάποια υπόθεσή του στην πόλη, διέταξε τον νέο να προπορευθεί κρατώντας φανάρι, για να του φωτίζει τον δρόμο. Έτσι προχωρώντας τον οδήγησε στο τούρκικο νεκροταφείο, όπου, κρατώντας τη μαχαίρα του, τον απείλησε πως, αν δεν γίνει μουσουλμάνος, θα τον σφάξει. Ο άγιος φοβήθηκε και είπε ότι δέχεται. Αμέσως τότε εκείνος, μέσα στη νύχτα, τον οδήγησε στον δικαστή, όπου ομολόγησε και περιετμήθει αμέσως.
Μετά από λίγες ημέρες αρρώστησε βαριά και φοβούμενος μήπως πεθάνει στην άρνηση μόλις ανέρρωσε ζήτησε άδεια από τον πλοίαρχο και πήγε στην πατρίδα του. Μετά από λίγο καιρό επειδή πάλι κινδύνευσε να φονευθεί από τον πλοίαρχο, έφυγε μετανοημένος και πήγε στο Άγιο Όρος και εισήλθε στη Μονή του Εσφιγμένου, αφού έγινε δεκτός από τον ηγούμενο Ευθύμιο. Εκεί, εκάρη μοναχός και ονομάστηκε Αγαθάγγελος.
Μετά από λίγο καιρό, ο Άγιος Αγαθάγγελος, πήρε την απόφαση να μαρτυρήσει για τον Χριστό και αφού προετοιμάστηκε κατάλληλα, με την επίβλεψη του γέροντος Γερμανού, αναχώρησε από το Άγιον Όρος και πήγε στη Σμύρνη, όπου δημόσια αποκήρυξε τον μουσουλμανισμό. Με εντολή του δικαστή τον άρπαξαν οι βάναυσοι οπλοφόροι και χτυπώντας τον, τον έκλεισαν στη φυλακή με τα πόδια στην ποδοκάκη και βαριά αλυσίδα στον λαιμό. Όσοι Χριστιανοί βρέθηκαν στη φυλακή τον ευλαβούνταν ως μάρτυρα. Ο Μητροπολίτης Σμύρνης, με την παράκληση του ηγουμένου Ευθυμίου, παράγγειλε σε όλους τους ιερείς και όλους τους Χριστιανούς της Σμύρνης και έκαναν θερμή δέηση υπέρ του μάρτυρα.
Την νύχτα της Παρασκευής τον έφεραν πάλι στο κριτήριο. Ο άγιος έμεινε στέρεος στην ομολογία, οπότε διατάχθηκε ο δι’ αποκεφαλισμού θάνατός του. Με φωνές και αλαλαγμούς οι δήμιοι τον οδήγησαν στο τόπο της εκτέλεσης, όπου και αποκεφαλίστηκε στις 19 Απριλίου 1818 μ.Χ., ήμερα Σάββατο και ώρα πέμπτη, σε ηλικία 19 χρονών (κατά άλλους ο Άγιος μαρτύρησε το 1819 μ.Χ. σε ηλικία 24 χρονών).
Ο λαός της Σμύρνης αγόρασε το λείψανο του νεομάρτυρα και το μετέφερε με τιμές στο ναό του Αγίου Γεωργίου. Το λείψανο του ενταφιάστηκε στον τάφο του νεομάρτυρα Δήμου, που μαρτύρησε στη Σμύρνη το 1763 μ.Χ. (βλέπε 10 Απριλίου). Η αγία και θαυματουργική κάρα του νεομάρτυρα Αγαθάγγελου, καθώς και το δεξί του χέρι, το δεξί του πόδι και μια πλευρά του, αποδόθηκαν τιμής ένεκεν στη Μονή Εσφιγμένου το 1844 μ.Χ., κατόπιν αιτήσεως της.
