Khi còn nhỏ gia đình gọi cậu là Doãn. Khi bắt đầu đi học thì cha mẹ làm giấy khai sinh cho con và đặt tên là Nguyễn Văn Xuyên. Cậu Xuyên trí khôn rất thông minh, học hành rất giỏi. Cha mẹ cho cậu đi học chữ Nho. Sau lớn lên thấy con mình thông minh, sáng dạ thì ông bà dẫn con tới nhà xứ xin Đức Cha DelgadoY nhận giúp đỡ để cậu Xuyên được ăn học tới nơi tới chốn. Đức Cha DelgadoY nhận và giúp cậu học hành và tập sống đời tu trì. Cậu rất chăm chỉ học tập và giữ kỷ luật Nhà Chung rất nghiêm chỉnh. Do đó, các cha đều nhận định rằng cậu Đa Minh Xuyên rất ngoan ngoãn, dễ dạy và rất chịu khó chu toàn mọi công việc được trao phó. Đức Cha thấy cậu Xuyên học giỏi lại ngoan ngoãn đạo đức nên gửi cậu về trường La tinh ở Lục Thủy để học La tinh rồi sau đó học tiếp các chương trình triết và thần học. Tới năm 1813 lúc thầy 33 tuổi thì Đức Cha Delgado Y truyền chức linh mục cho thầy. Vì ngay từ khi còn nhỏ, cha Đa Minh Nguyễn Văn Xuyên đã có lòng sùng kính Đức Mẹ Mân Côi rất đặc biệt cho nên cha đã xin Đức Giám mục giáo phận cho phép gia nhập dòng Đa Minh để cùng với các cha dòng Đa Minh truyền bá lòng sùng kinh Đức Mẹ Mân Côi.
Được Đức Giám mục cho phép, cha vui mừng nhập vào dòng Đa Minh. Rồi qua thời gian thử thách và luyện tập theo luật Dòng, tới ngày 20 tháng 4 năm 1820 cha được tuyên khấn theo luật dòng tại Lục Thủy, thuộc giáo phận Bùi Chu. Là linh mục dòng Đaminh, cha đã nhiệt thành phục vụ các giáo hữu, liên tiếp đi giảng tĩnh tâm cho nhiều nơi, giảng dạy giáo lý cho mọi tầng lớp tuổi tác, sốt sắng cử hành phụng vụ Thánh Thể và các bí tích.
Thấy cha sốt sắng hoạt động thành công thì Đức Giám mục cử Ngài về coi xứ Phạm Pháo rồi xứ Kẻ Mèn trong bốn năm. Đây là những xứ lớn, giáo dân rất đông nên công việc mục vụ lại đòi hỏi cha phải mệt mỏi liên tiếp. Sau đó, cha lại lập thêm xứ Vinh Sơn. Cha ở xứ Vinh Sơn một thời gian thì bề trên lại chuyển cha về coi xứ Đông Xuyên. Ở xứ Đông Xuyên 13 năm. Bảy năm đầu tình hình rất yên ổn trong cảnh thái bình. Nhưng những năm kế tiếp thì thật là sầu khổ! Nào là vì cảnh mất mùa, hạn hán, đói kém, trộn cướp mọc lên khắp nơi. Chính trong thời gian khổ cực này thì bọn giặc Phan Bá Vành nổi lên, cướp phá, gieo rắc thêm bao khốn cực cho người dân hiền lành. Bổn đạo rất cực khổ vì đói khát, cướp bóc, hạn hán, mất mùa v.v. Cha cũng phải chia sẻ cảnh đói khổ này. Đã hơn một lần, bọn cướp xông vào nhà thờ, nhà xứ cướp hết đồ đạc, kể cả đồ thờ phượng, áo lễ, chén lễ.. bọn chúng lấy hết! Thấy vậy, giáo dân đến an ủi thì cha nói:
- Nếu Chúa không muốn cho cha dùng những đồ ấy nữa thì cha xin bằng lòng, xin vâng, không dám kêu trách gì nữa!
Trong những năm này, Vua Minh Mạng ra lệnh bắt đạo mỗi ngày thêm khốc liệt hơn. Đức Giám mục chỉ định cha Xuyên về giúp cha Giuse Hiền tại chủng viện Ninh Cường. Sau gần hai năm, Đức Giám mục lại gọi cha về giúp Toà Giám mục tại Bùi Chu. Tình hình lệnh truy nã các đạo trưởng mỗi ngày thêm khó khăn nên Đức Giám mục Delgado Y phải bỏ Bùi Chu trốn sang Kiên Lao rồi cuối cùng Đức cha Delgado Y cũng bị bắt tại đó. Trước tình thế khó khăn và bị bắt bớ như thế, cha Đa Minh Nguyễn Văn Xuyên vẫn kiên trì coi sóc con chiên trong vùng Bùi Chu - Kiên Lao trước nhiều đe dọa. Cha liên tiếp phải trốn lánh, len lỏi từ nhà này qua nhà khác. Ban đêm cha dâng thánh lễ và cử hành các bí tích, đồng thời thăm viếng, an ủi và khích lệ giáo dân trong cảnh cấm cách này.
Ngày 18 tháng 8 năm 1839, cha tới họ Phú Đường thăm viếng giáo dân và dâng thánh lễ rồi phải vội vã lẩn trốn về họ Hạ Linh ngay, vì hôm đó là ngày lễ kính thánh Gioakim, bổn mạng của họ Hạ Linh. Trong dịp này, có một người đã quen biết cha khi cha còn ở Bùi Chu, biết cha đang ở Hạ Linh đã vội vã đi tố cáo cha với quan huyện Xuân Trường gần đó để lấy tiền thưởng.
Được tin báo có đạo trưởng đang lẩn trốn tại Hạ Linh, ngày 18 tháng 8, quan Huyện liền kéo quân tới vây kín làng. Quân lính ẩn núp trong các bụi tre rậm rập không ai nhìn thấy. Bọn lính chờ đợi, dò dẵm tới khi thấy cha Xuyên mặc áo lễ để dâng lễ thì tiếng chiêng, tiếng cồng, tiếng tù và nổi lên vang dội khắp làng. Thấy hoàn cảnh như thế, Cha Xuyên biết tình thế rất nguy cập, Cha cố gắng tìm nơi trú ẩn nhưng vì hầm trú ẩn của cha ở xa, không kịp nên bị quân lính xông tới bắt trói. Đồng lúc quân lính vây hãm trong làng, khi ấy còn một cha khác cũng đang dâng lễ, cha đã vội vã chịu Mình Thánh và Máu Thánh rồi chui trốn xuống hầm ngay tại đó nên quân lính không tìm thấy.
Cha Đa Minh Nguyễn Văn Xuyên bị quân lính bắt, trói cha và giải cha tới trình diện trước mặt quan. Quan Huyện tra hỏi lý lịch và nghề nghiệp của cha. Cha Nguyễn Văn Xuyên bình tĩnh trả lời:
- Tôi là Nguyễn Văn Xuyên, linh mục Công giáo. Tôi không phải là người của làng này. Nhưng thuộc làng khác.
Quan đưa cho Cha một Cây Thánh Giá và hỏi Cha:
- Ông có biết ông Chúa này không?
Cha vui vẻ trả lời:
- Có. Tôi biết. Đây là Chúa Giêsu mà chúng tôi tôn thờ.
- Nếu cụ có tiền thì chúng tôi sẽ lo liệu cho được về.
Cha đáp:
- Nếu quan làm ơn làm phúc mà tha cho tôi thì tôi nhờ. Nếu quan bắt tôi vì tôi là đạo trưởng thì tôi xin vâng. Tôi không có tiền chi cả, ngoài cái thân xác nghèo hèn này.
Nghe cha nói thẳng thắn như thế, Quan truyền lệnh đóng gông vào cổ và xiềng xích chân tay lại rồi giải về Huyện Xuân Trường, tỉnh Nam Định.
Sau đó ít ngày. Giáo dân họ Hạ Linh mang tiền tới Huyện định xin chuộc cha. Nhưng biết ý muốn đó, cha đã khuyên can họ không nên làm như vậy. Cha khuyên nhủ họ:
- Các con hãy về lo cho họ Đạo của mình thôi. Còn việc của Cha, hãy để cho Chúa lo. Cha sẵn sàng vâng theo thánh ý Đức Chúa Trời định liệu. Nếu Chúa đã thương và muốn Cha như thế này thì chẳng nên mất tiền chuộc Cha làm chi kẻo lại trái ý Chúa thì không được.
Mặc dù cha đã can ngăn như thế, giáo dân Hạ Linh cứ đem tiền đến quan Huyện để xin chuộc cha. Quan Huyện nói:
- Tội chúng bay thì thế nào cũng định liệu cho xong. Nhưng tội của cụ Xuyên thì không thể xong được, vì bây giờ quan đốc tỉnh Nam Định đã biết cả rồi. Dù ta có muốn thì cũng không thể nào làm theo ý chúng bay được.
Nghe quan nói thế. Giáo dân buồn bã ra về. Một vài người trở lại gặp cha Xuyên, nói cho cha biết công việc xin chuộc cha không xong. Họ nấc nở khóc và thưa với Cha:
- Chúng con xin vâng ý Cha, lãnh nhận thánh ý Đức Chúa Trời. Xin Cha nhớ thương cầu nguyện cho chúng con.
Với nụ cười khoan dung và bằng một giọng nói rất vui vẻ, cha khuyên:
- Chúa đã định như vậy thì chẳng ai có thể làm khác được. Chúng con hãy cầu nguyện để cha can đảm chịu mọi sự khó cho nên. Cha rất vui lòng được chịu mọi sự khốn khó vì Chúa. Được chết vì Chúa là hạnh phúc lắm các con ạ.
Cha phải đeo gông rất nặng, muốn đi phải có hai người nâng đỡ cha mới có thể đi lại được Khi quan huyện Xuân Trường cho giải cha lên tỉnh Nam Định thì quân lính phải buộc giây vào đầu gông rồi kéo cha đi, thật thê thảm!
Tới tỉnh, quan tổng đốc thấy cha tiều tụy quá thì không tra hỏi gì, liền ra lệnh tống giam vào ngục và bắt nhịn đói. Ngày hôm sau, quan cho lệnh ra hầu toà. Quan hỏi:
- Ngươi là kẻ có danh giá trong làng, tại sao nên nông nỗi này? Tên ngươi là gì? Ở làng nào và làm nghề gì?
- Thưa quan lớn! Tôi là Nguyễn Văn Xuyên, quê cha tôi ở làng Hương Cáp, mẹ tôi ở làng Sa Cát. Khi còn nhỏ tôi đi giúp Đức Cha Delgado Y, ngài cho tôi học và làm đạo trưởng trong đạo.
- Từ ngày làm đạo trưởng, ngươi ở đâu và làm những gì?
- Khi vua chưa cấm đạo thì tôi ở làng Đông Xuyên, giảng đạo cho người ta biết đạo Đức Chúa Trời là đạo thật. Từ khi vua ra lệnh cấm đạo thì tôi phải di chuyển ở nhiều nơi.
Quan tổng đốc truyền đưa tượng Chịu Nạn cho cha và hỏi:
- Nếu ông vâng lời vua mà bước lên tượng này và bỏ đạo thì được tha ngay. Nếu không thì ông phải chết như nhiều người đã phải chết.
Quan còn dùng nhiều lời ngon ngọt để dụ dỗ cha. Nghe quan nói, cha quì xuống, một tay để trên ngực, một tay giơ cao tượng Chúa rồi cha thưa lại:
- Bẩm quan lớn, quan lớn thương tôi mà tha cho tôi thì tôi muôn vàn đội ơn quan lớn. còn việc bước lên tượng Chúa tôi thì muôn vàn lần không. Tôi không dám!
Thấy thái độ cương quyết của cha thì quan đốc tức giận, dùng những lời khinh bỉ xỉ vả làm nhục cha.
Những người lính đứng hầu, thấy cha bị xỉ nhục cha quá thì thương và khuyên cha:
- Ông cứ quá khoá đi kẻo chết thì uổng lắm, ông ạ!
Cha đáp:
- Chết thì tôi chấp nhận chứ bước lên Chúa tôi thì tôi dứt khoát là không dám.
Quan tổng đốc nổi giận truyền lệnh cho bọn lính:
- Chúng bay đem nó đi mà đánh chết. Cứ việc đánh nát xác thằng ngu xuẩn này. Vô tội vạ!
Được lệnh quan tổng đốc, bọn lính đem cha ra ngoài, trói chân tay rất chặt. Chúng kéo lôi mạnh đến nỗi sái cả khớp xương của cha rồi đánh đập cha rất tàn nhẫn. Cha đau đớn lắm. Đau đến ngất xỉu, miệng cha chỉ kêu được:
- Giêsu Maria! Xin cứu con!
Thấy cha xỉu, quan tưởng là cha đã chết. Khi quan truyền cha đứng lên lạy tạ mà về, nhưng cha không còn biết gì nữa. Sau đó quân lính phải khênh cha về nhà tù.
Một tuần lễ trôi qua mà cha vẫn còn bị đau đớn bởi trận đòn tàn khốc nói trên. Quan tổng đốc lại cho lệnh đòi cha tới thẩm vấn nữa. Lần này quan đốc dùng lời lẽ lịch sự, khuyên cha bước lên tượng Chúa, cha vẫn một mực cương quyết không bước lên tượng Chúa, không bỏ đạo. Quan đốc lại bực mình, cho đánh nữa. Nhưng lần này Chúa ban thêm sức mạnh và can đảm nên cha cũng cảm thấy đỡ đau đớn hơn trước. Cha cố gắng lết tới gần quan tổng đốc và nói:
- Bẩm quan lớn, tôi xin thưa với quan lớn một lần nữa rằng, dù sống dù chết, tôi cương quyết không bao giờ bỏ Chúa là Đấng dựng nên trời đất. Tôi thà chết vì Chúa hơn là nghe quan lớn bỏ Chúa để được sống thêm ít ngày nữa rồi cũng phải chết đời đời.
Quan tổng đốc giận quá, quát lớn tiếng:
- Ta không thèm nghe thằng ngu xuẩn này nữa! Nó đã uống thứ thuốc bùa ngải nào rồi nên không ai dạy bảo được nó nữa. Chỉ còn việc đánh đòn mà thôi!
Quân lính lại trói cha vào cột và đánh cha 30 roi. Thấy bị đánh mà cha cũng không lên tiếng. Quan ra lệnh thôi. Quan quyết định làm bản án để trình về triều đình, nhưng lại có người tới trình với quan tổng đốc rằng:
- “Người này là kẻ thay quyền tên Giám mục Delgado Y nên còn giữ nhiều của cải của ông ấy”.
Nghe nói thế nên quan nổi lòng tham, liền ngưng lệnh xử án, để quan dò xét thêm. Ban đêm quan tổng đốc cho gọi cha tới điều tra về vụ tiền bạc của Đức Giám mục Delgado Y. Quan muốn khủng bố tinh thần cha nên một bên để các đồ tra tấn thật kinh sợ để đe dọa, một đàng quan dùng lời lẽ ngọt ngào, buộc cha phải khai ra chỗ cất giấu của cải, vàng bạc. Cha thành thật thưa với quan đốc:
- Bẩm quan lớn! Thật tình tôi không được quyền kế vị Đức Giám mục. Khi còn nhỏ tôi có ở với Ngài một thời gian rồi tôi vào chủng viện học hành. Khi lớn lên tôi lãnh chức đạo trưởng (linh mục) rồi đi làm việc. Tôi chỉ được gặp Ngài mỗi năm một lần mà thôi. Tôi không hề biết của cải vàng bạc của Ngài.
Đang lúc bực tức và tham lam, quan truyền lấy kìm sắt nung đỏ kẹp chín thịt cha. Cha chịu cực hình dữ tợn như vậy mà không một lời kêu than. Thấy cha không nao núng, quan lại truyền lấy kim sống kẹp thịt Cha. Lúc này thì cha thấy đau quá nên bất tỉnh nhân sự. Quan cho lệnh đưa cha về ngục. Cha chịu cực hình quá đau đớn, thịt cha thối tha xông mùi hôi thối. Quan cai ngục trình quan tổng đốc, khi ấy quan tổng đốc mới cho thầy thuốc vào chữa trị cho cha. Trong lúc cha bị đau đớn hôi thối như vậy thì nữ tu Maria Nụ được vào thăm cha. Chị nữ tu Maria Nụ ra vào nhiều lần, lấy nước nóng và thuốc băng bó cho cha.
Chi Maria Nụ kể lại rằng mỗi lần vào thăm và chữa trị cho cha, chị chỉ thấy cha đọc kinh Mân Côi. Cha nói với chị là chắc chắn cha sẽ được phúc tử vì đạo, cha xin chị và giáo dân cầu nguyện cho cha được bền vững tới cùng.
Ngày 25 tháng 10 năm 1839, quan tổng đốc viết án tử hình gửi về kinh xin vua phê chuẩn. Ngày 12 tháng 11, vua cho chiếu chỉ hạ lệnh trảm quyết cha Nguyễn Văn Xuyên. Vài ngày trước khi bị xử, may mắn cha được chuyển nhà tù, ở đây cha gặp cha Tôma Định Viết Dụ. Hai đấng vui mừng ban bí tích cho nhau và khích lệ nhau thêm can đảm chịu mọi sự khó và chết cho Chúa.
Ngày 26 tháng 11 năm 1839, hai cha bị giải tới pháp trường Bảy Mẫu. Từ sáng sớm, đoàn quân đông đảo gươm giáo, voi ngựa đi hai hàng, hai vị chứng nhân Chúa Kitô đi ở giữa, cổ đeo gông nặng nề, tay chân bị xiềng xích bước theo. Nét mặt tươi vui, thư thái và bình an. Hai cha vừa đi vừa cầu nguyện cho tới pháp trường Bảy Mẫu. Dân chúng đi xem đều bỡ ngỡ cảm phục vì thấy hai cha vẫn bình tĩnh, nét mặt vui tươi, không hề tỏ vẻ sợ hãi.
Tới pháp trường, quan giám sát tiến lại gần hỏi hai cha lần chót:
- Các ông có muốn quá khóa để được tha chết không?
Cả hai Đấng đều lớn tiếng trả lời thật giõng dạc:
- Không!
rồi đưa tay cho lý hình tháo xiềng xích để trói vào cọc đã chôn sẵn. Chiêng trống vang lên ba hồi, chín tiếng. Tới tiếng chiêng trống cuối cùng thì hai nhát gươm vung lên, hai chiếc đầu rụng xuống. Hai tôi tớ Chúa được lãnh triều thiên tử đạo bay thẳng về Trời. Cha Đa Minh Nguyễn Văn Xuyên với 53 tuổi đời, phục vụ Chúa và Giáo hội trong chức linh mục được 20 năm. Thi thể hai Đấng được an táng ngay tại pháp trường Bảy Mẫu. Tháng Giêng năm 1841, giáo dân đã cải táng cả hai Đấng, rước về thánh đường Lục Thủy, giáo phận Bùi Chu.
Đức Giáo Hoàng Lêô XIII đã suy tôn cha Đa Minh Nguyễn Văn Xuyên lên bậc Chân Phước ngày 27 tháng 5 năm 1900. Đức Giáo Hoàng Gioan Phaolô II đã nâng Ngài lên bậc Hiển Thánh tử đạo ngày ngày 19 tháng 6 năm 1988.
