Fu data in sposa da Costanzo II, imperatore, al cugino Giuliano, quando questi fu nominato cesare dell'occidente (355).[1] Sebbene le fonti non facciano menzione della sua età,[2] la madre Fausta era morta nel 326,[3] dunque Elena aveva almeno ventinove anni all'epoca del matrimonio.
Elena seguì il marito in Gallia, dove le nacque un bambino, morto appena nato (356).[4] Fu poi a Roma in occasione della visita di Costanzo alla città (357), e probabilmente fu in questa occasione che ebbe un aborto spontaneo.[4] Secondo Ammiano Marcellino, in entrambi i casi le gravidanze ebbero esito negativo a causa di Eusebia, moglie di Costanzo II, la quale non aveva figli: nel primo caso una nutrice avrebbe tagliato il cordone ombelicale del neonato troppo corto, nel secondo avrebbe fatto somministrare una pozione a Elena.[5] Gli storici moderni tendono a rigettare questi sospetti.[4]
Elena era di nuovo in Gallia, a Parigi, in occasione dell'acclamazione di Giuliano ad augusto (360); morì a Vienne, dove Giuliano aveva festeggiato il quinto anniversario della sua elezione a cesare e si preparava allo scontro militare col cugino Costanzo. Fu sepolta nel mausoleo costruito per lei e la sorella Costantina sulla via Nomentana a Roma, l'attuale chiesa di santa Costanza.
Fu una cristiana devota, sostenitrice dell'ortodossia, a differenza del fratello che sosteneva l'Arianesimo.
Arnold Hugh Martin Jones, John R. Martindale, John Morris, "Helena 2", The Prosopography of the Later Roman Empire (PLRE), vol. 1, Cambridge, 1971, ISBN 0-521-07233-6, pp. 410–411.