Nato nella Cesarea palestinese tra il 490 e il 507, Procopio fu istruito a fondo e probabilmente si formò in legge. Nel 527 fu nominato consigliere e segretario del giovane generale Belisario, allora comandante imperiale in Mesopotamia contro i persiani. In questa veste Procopio accompagnò Belisario in molte delle sue campagne, assistendo non solo alle ostilità persiane ma anche alla soppressione delle rivolte di Nika (532), alla conquista del regno vandalo del Nord Africa (533-534), e – dopo un periodo di servizio in Nord Africa (534-536) – alla prima guerra contro gli Ostrogoti in Italia (535-540). Procopio era a Costantinopoli nel 542, dove osservò gli inizi della terribile peste che colpì l’impero. Presumibilmente Procopio non si unì a Belisario nella sua seconda campagna italiana. Sembra che abbia ricoperto incarichi di governo nella capitale per il resto della sua carriera.
Sulla base delle sue esperienze, Procopio iniziò nel 540 una storia formale degli eventi militari e politici del suo tempo, la sua Storia delle guerre, scritta in ottimo greco. Dei suoi otto libri, i primi due narrano le guerre persiane dell’impero, dall’inizio del V secolo al 550 circa. I due libri successivi descrivono le guerre vandaliche e i successivi eventi in Nord Africa fino alla fine del 540. Altri tre libri descrivono entrambe le fasi delle guerre ostrogote, dal 535 al 551. Un ottavo libro supplementare copre gli eventi in generale tra il 548 e il 554.
Nel frattempo l’atteggiamento di Procopio sembra aver subito un drastico cambiamento. Apparentemente freddo personalmente a Giustiniano e alla sua consorte Teodora, sembra almeno aver condiviso le aspirazioni dei primi anni del loro regno. I disastri e le disillusioni che seguirono lo inacidirono, un processo accresciuto, si pensa, dal suo fallimento nell’ottenere tutti i progressi che si aspettava. Di conseguenza, verso il 550, Procopio compose Le sezioni inedite (Tà anékdota), ora note come Historia arcana, o Storia segreta. Le Guerre, una storia pubblica e semiufficiale, erano state destinate alla circolazione. In questo memoriale segreto, non destinato alla pubblicazione, Procopio riversò le sue frustrazioni in termini di ridicolizzazione e abuso di Belisario, di sua moglie Antonina, dell’imperatrice Teodora, e, soprattutto, dello stesso Giustiniano. L’imperatore è raffigurato come malizioso, rapace, un distruttore di tutti gli ordini e le tradizioni stabilite e, in effetti, un demone malvagio.
Anche se obiettivo e scettico sulle questioni religiose, Procopio progettò una storia ecclesiastica del regno di Giustiniano, ma questo lavoro è andato perduto o non è stato realizzato. A metà degli anni Cinquanta, tuttavia, Procopio compose un resoconto del programma architettonico di Giustiniano intitolato Sugli edifici. Organizzato geograficamente in sei libri, è incompleto come previsto, mancando una sezione sull’Italia.
Procopio sembra aver ricevuto alcune posizioni più alte a corte in tarda età. Si ha notizia di lui per l’ultima volta nel 559, e la data della sua morte è sconosciuta.