В 403 году был диаконом и сопровождал своего дядю, архиепископа Феофила, на Собор, созванный против святителя Иоанна Златоуста. В 412 году, после смерти Феофила, Кирилл занял его место. Став епископом, Кирилл закрыл церкви новациан, конфисковав их священную утварь. С 428 года боролся против ереси Нестория, тогдашнего архиепископа Константинопольского. В 431 году участвовал в III Вселенском соборе, утвердившем почитание Девы Марии Богородицей. Он автор большого количества трудов, посвященных библейской экзегезе, апологетике и догматике. Кирилл написал многочисленные полемические сочинений против Нестория. Кириллу Александрийскому принадлежат также толкования ряда ветхозаветных книг, собрание трактатов о Троице — «Тезаврос» и апологетическое сочинение, осуждавшее «Речи против христиан» Юлиана Отступника.