По другой версии, обвинение было направлено против его учения: в «Похвальном слове» Евсевию Эмесскому Георгий Лаодикийский пишет, что Евстафий был обвинён епископом Киром Веррийским в савеллианстве, хотя и сам епископ Кир, уличённый в том же самом, был низложен Собором. Исследователи полагают, что поскольку невозможно, чтобы Кир, следуя учению Савеллия, стал обвинять в савеллианстве Евстафия, Сократ Схоластик решил, что обвинение против Евстафия заключалось в чём-то другом. Афанасий I Великий утверждает, что главной причиной, по которой Евстафий был сослан императором Константином, была клевета, будто бы Евстафий непочтительно отзывался о его матери. В связи с низложением Евстафия антиохийцы разделились на две партии: одни требовали восстановить его, другие старались перевести в Антиохию Евсевия Кесарийского. Возмущение было настолько сильным, что едва не дошло до кровопролития. Для наведения порядка в Антиохию вступил отряд войск. Одновременно император писал послания к антиохийскому народу «о единодушии и о том, что не должно избирать епископа, управляющего другими; ибо нехорошо желать чужого». В свою очередь, Евсевий Кесарийский в послании к императору отказался от предлагаемой ему кафедры, чем также способствовал приостановлению мятежа. По замечанию Созомена, создавшееся положение очень повредило репутации Евстафия в глазах императора, «ибо Константин весьма разгневался и подозревал, что виновником возмущения был он». Согласно императорскому декрету, Евстафий отправился в ссылку вместе со многими пресвитерами и диаконами, предварительно дав всем завет «не отлучаться, не уступать волкам (т.е. арианам) и не предавать им паствы, но оставаться внутри, заграждая им уста и обличая их, а простейших из братьев утверждая». О месте ссылки Евстафия существуют разные свидетельства: некоторые источники указывают на Фракию, другие – на Иллирик. Иероним называет г. Траянополь во Фракии, Никита Хониат говорит о Филиппах в Македонии. Из этого места, согласно церковному историку Феодору Чтецу, его мощи были торжественно доставлены в Антиохию. Год смерти Евстафия точно не известен. Исследователи предлагают разные гипотезы: одни относят его кончину к более позднему времени: до 356–360 гг. и даже до 370 г., другие ограничивают время смерти Евстафия 337 г., В подтверждение поздней кончины Евстафия приводится аргумент: сочинение Евстафия против Фотина Смирнского не могло быть составлено раньше 343 г. Афанасий Великий, перечисляя епископов, подвергшихся изгнанию одновременно с Евстафием, в сочинении, составленном приблизительно в 357 г., не указывает на смерть Евстафия, хотя упоминает Евтропия и его последователя Лукия как умерших. Феодорит Кирский уточняет, что Евстафий умер до избрания Антиохийским епископом святителя Мелетия I (конец 360 г.), показывая, что интервал между этими событиями был незначительный. Сократ Схоластик сообщает, что святитель Евагрий после смерти епископа Евдоксия (370/371 г.) был рукоположён во епископа Константинопольского Евстафием, который «когда-то был епископом Антиохийским и, вызванный из ссылки Иовианом, в это самое время находился в Константинополе с целью укреплять исповедников единосущия и проживал здесь тайно». Преподобный Феофан, приводя те же факты, говорит о втором изгнании Евстафия, инициированном императором Валентом (364–378 гг.), в Визию. Однако свидетельства о том, что Евстафий ещё жил в 370 г., не согласуются с указанием Феодорита Кирского, который сближает кончину Евстафия и избрание святителя Мелетия I.