Иулиания была женой Вяземского князя Симеона Мстиславича. После завоевания Смоленска Литвой они разделяли изгнание из родной земли вместе со Смоленским князем Юрием Святославичем. Великий князь Василий Московский дал им в удел город Торжок. Здесь князь Юрий прельстился красотой Иулиании и любыми путями пытался склонить ее к прелюбодеянию, но все усилия его были тщетны. Тогда во время пира Юрий убил мужа Иулиании, надеясь после этого насильно овладеть ею. Иулиания, защищаясь от насильника, ударила его ножом. Разъяренный Юрий гнался за ней с мечом, отрубил ей руки и ноги, а тело велел бросить в реку Тверцу. После этого, как пишет летописец "...бысть ему грех и студ велик и с того бежа к Орде, не терпя горького своего безчестия". Произошло это в 1406 г.
Мучимый совестью от совершенного злодейства, Юрий нигде не мог найти покоя и в конце концов пришел в Веневский Успенский монастырь, где и провел остаток жизни в покаянии и слезах. Раскаявшийся убийца скончался в 1408 г. и стал местночтимым святым.
Весной 1407 г. больной крестьянин увидел, что по реке Тверце плывет против течения тело убиенной княгини и услышал голос, повелевший собрать духовенство и совершить погребение тела у южных дверей Спасо-Преображенского собора города Торжка. В тот же момент больной исцелился от болезни. Воля святой мученицы была исполнена, и во время погребения многие больные чудесно исцелились. С тех пор ко гробу княгини постоянно приходили люди с верой в благодатную помощь святой.
В 1598 г. один диакон после сорокадневной молитвы и поста решил тайно открыть ее могилу. Но из гробницы вырвался огонь и ожег его лицо, так что долгое время провел он в тяжелой болезни. Голос сказал ему при этом: "не следует видеть тело мое, пока не будет на то воли Божией!" Через два месяца диакон получил исцеление от ожога после молитв у гробницы мученицы. Святая Иулиания наказывает согрешившего, но и исцеляет от болезни после раскаяния.
В 1815 г. разбирали старый Преображенский собор и стала видна часть гробницы. Больные, касавшиеся ее, получали исцеления. 2 июня 1819 г. В соборе был устроен придел в честь святой княгини. Драгоценная рака с мощами ее пребывала в новом Преображенском соборе. В 1918 г. собор закрыли. До 1930 г. мощи покоились в храме Архангела Михаила. С тех пор судьба их неизвестна.
Память святой благоверной княгини (мученицы) Иулиании Вяземской и Новоторжской отмечается 3 января и 15 июня (обретение мощей).