La storicità dei martiri Proto e Giacinto a Roma è un fatto indiscusso e la loro memoria liturgica è ampiamente attestata nelle antiche fonti della Chiesa, a partire dalla Depositio martyrum e dal Sacramentario Gelasiano nel manoscritto di San Gallo. La loro venerazione compare inoltre nel Sacramentario Gregoriano, in vari itinerari come il Salisburgense e l'Epitome de locis sanctis, e nel Calendario marmoreo napoletano. I fatti biografici contenuti nella narrazione agiografica sono tuttavia assolutamente leggendari. La tradizione favolosa descrive Proto e Giacinto come due fratelli eunuchi schiavi di Eugenia, figlia del nobile romano Filippo, prefetto di Alessandria d'Egitto. In Egitto i due giovani cristiani riuscirono a far entrare Eugenia in un monastero e, in seguito a vicende romanzesche, l'intera famiglia di Filippo si convertì al cristianesimo. Eugenia rientrò successivamente a Roma per svolgere la sua opera di apostolato e consegnò i suoi schiavi Proto e Giacinto all'amica Bassilla, desiderosa di aderire alla fede. Dopo la conversione, Bassilla fu denunciata dal fidanzato al magistrato, che la fece condannare a morte insieme ai due giovani schiavi. Il tema di giovani eunuchi al servizio di donne si riscontra anche in altre leggende romane, come quelle di Calogero e Partenio o di Giovanni e Paolo. La relazione di fratellanza tra i due martiri, già affermata da papa san Damaso, potrebbe essere leggendaria a causa della mancanza di documenti più sicuri, oppure nata semplicemente dal fatto che i due testimoni della fede furono sepolti vicini.
Originariamente sepolti nel cimitero di Bassilla, poi chiamato di San Ermete, il loro sepolcro si trovava all'interno di un cubicolo. Nel quarto secolo papa san Damaso fece ripulire il sepolcro dalla terra franata, dotando il luogo di una scala d'accesso e di un lucernario, e ricordò l'opera di recupero in una lapide che menzionava il sepolcro precedentemente nascosto sotto il monte. Papa Damaso scrisse anche versi dedicati ai due santi, chiamandoli fratelli germani dotati di grandi animi e descrivendo il loro martirio. Successive riparazioni furono apportate al sepolcro, come ricordato da alcune iscrizioni e dal Liber Pontificalis. Tra i secoli ottavo e nono i papi iniziarono la traslazione delle reliquie dalle catacombe alle chiese urbane. In epoca di traslazioni, solo le ossa di Proto furono trasferite a Roma, mentre quelle di Giacinto rimasero sul posto. Fino al 1845 si era erroneamente creduto che i resti di entrambi i martiri si trovassero in città. Nel 1845 una straordinaria scoperta archeologica del padre Marchi dimostrò che la tomba di san Giacinto era rimasta intatta nel cimitero di San Ermete. Il ventuno marzo 1845 uno scavatore mise in luce una lastra con l'iscrizione dedicatoria al martire Giacinto, situata al suo posto originario e recante la data delle idi di settembre. Non molto distante, fu ritrovato un frammento di lapide con la scritta indicante il sepolcro del martire Proto. Nella tomba di san Giacinto furono rinvenute ossa bruciacchiate, indicando il genere di martirio subito, mentre la scarna struttura della tomba ha fatto ipotizzare che sia stata scavata durante la persecuzione di Valeriano, quando era proibito ai cristiani l'accesso ai sepolcri tradizionali. Attualmente le ossa di san Giacinto sono venerate nel collegio di Propaganda Fide, mentre quelle di san Proto si trovano nella chiesa di San Giovanni dei Fiorentini.