Ouders
Het is niet bekend wanneer Sylvester werd geboren. Volgens het Liber Pontificalis (9e eeuw) was hij de zoon van een Romein die Rufinus heette en volgens het hagiografische en historisch onbetrouwbare geschrift Vita beati Sylvestri heette zijn moeder Justa.

Constantijn de Grote
In 314 gekozen werd Sylvester gekozen tot opvolger van paus Miltiades. Een jaar eerder vond plaats wat historici later de Constantijnse Wending noemden. Keizer Constantijn de Grote verklaarde na een lange periode van bloedige vervolgingen de christelijke godsdienst legaal. Daardoor ging de kerk behoren tot de gevestigde orde.

Legendes
Volgens een legende beschreven in de Vita beati Sylvestri genas hij de keizer op Monte Soracte van melaatsheid doordat hij hem het doopsel toediende. Dat is historisch echter zeer onwaarschijnlijk. Andere legendes uit latere eeuwen spreken over een nauwe band tussen de keizer en de paus. De eerste zou het hoogste gezag in het Westen hebben overgedragen op Sylvester als dank aan God voor de militaire overwinning die hem tot alleenheerser van het Romeinse Rijk had gemaakt. Deze machtsoverdracht zou zijn opgetekend in de oorkonde Donatio Constantini, in de middeleeuwen een belangrijk instrument van pauselijke politiek. Humanisten van de 15e eeuw toonden echter aan dat dit een vals document uit de 8ste eeuw was.

Concilie van Nicea
Constantijn zag in de theologische strijd tussen katholieken en arianen een gevaar voor de eenheid van zijn rijk. Vandaar dat hij een concilie bijeenriep. Deze eerste oecumenische kerkvergadering werd in 325 gehouden in het Klein-Aziatische Nicea. Sylvester nam daar zelf niet aan deel, maar werd vertegenwoordigd door een gezantschap (de priesters Vito en Vincentius). Wel had hij een groot aandeel in de voorbereiding van het concilie en de theologische beoordeling van het Arianisme, welke ook hij veroordeelde als een ketterij.

Basilieken
Tijdens Sylvesters pausschap liet Constantijn in Rome drie basilieken bouwen. Boven het graf van Petrus op de Vaticaanse heuvel verrees in de keizers naam de Sint-Pieter. Ook boven het graf van Paulus buiten de stadsmuren liet hij een enorme kerk neerzetten. De pauselijke kathedraal Sint-Jan-van-Lateranen met bijbehorend bapisterium liet Constantijn bouwen op een stuk grond dat had toebehoord aan de familie Laterani. Daar stond ook het voormalig keizerlijk paleis, dat vanaf toen de residentie van de pausen zou worden. Ook verschenen er tal van kerken boven de graven van de martelaren.

Romeinse ritus
Sylvester zou een belangrijke rol hebben gespeeld in de ontwikkeling van de Romeinse Ritus. Onder zijn verantwoordelijkheid werd een van de eerste martyrologia van Rome opgesteld. Ook was hij betrokken bij de oprichting van de Romeinse zangschool.

Dood en begrafenis
Sylvester overleed in 335. Zijn stoffelijk overschot werd bijgezet in een grafkerk aan de Via Salaria die hijzelf boven de catacomben van Sint Priscilla had laten bouwen.

Feestdag op 31 december
In het document Depositio episcoporum uit 336 staan alle data van de uitvaarten van de bisschoppen van Rome. Sylvesters begrafenis had op de 31ste december plaatsgehad, vandaar zijn liturgische feestdag op die datum. In de huidige orde van de Romeinse ritus is de gedachtenis van Sint Sylvester echter niet verplicht.

Kapel met fresco's
De Romeinse kerk Santi Quattro Coronati heeft een aan Sint Sylvester toegewijde kapel. Die bevat fresco's uit 1246 van de legendes over het leven van Sylvester en keizer Constantijn, waaronder de verschijning van Petrus en Paulus aan Constantijn, het doopsel van de melaatse keizer door Sylvester en de keizerlijke dankbetuigingen aan de paus.

Oudjaar
In Duitstalige landen is Silvester nog steeds de naam voor oudjaar.