Nato forse a Firenze alla metà del IV secolo, fu battezzato e ricevette educazione cristiana.
Trasferitosi a Roma fu nominato diacono dal papa Damaso I che gli afffidò una missione diplomatica a Costantinopoli. Al ritorno si stabilì a Firenze, ne divenne vescovo e di dedicò a diffondere il Cristianesimo tra la cittadinanza combattendo l'Arianesimo.
La tradizione gli attribuisce la fondazione della basilica di San Lorenzo che fu consacrata nel 393 alla presenza di S. Ambrogio da Milano.
Nel 405 incoraggiò i Fiorentini nella resistenza contro gli Ostrogoti di Radagaiso che avevano invaso la Toscana e che furono sconfitti nel 406 a Fiesole da Stilicone.
Zanobi morì intorno al 417, fu sepolto in San Lorenzo e in seguito traslato in Santa Reparata, l'antica cattedrale sul cui sito sorge oggi Santa Maria del Fiore.
Dal 1442 le sue spoglie si trovano in un'arca realizzata da Lorenzo Ghiberti sita nella cappella di Santa Maria del Fiore a lui dedicata .
Santo, ritenuto autore di alcuni miracoli fra cui la resurrezione di un ragazzo, viene celebrato il 25 maggio. Come patrono di Firenze e di Scandicci viene celebrato il 10 maggio.