Liberiusz żył w czasach, w których arianizm osiągnął punkt szczytowy. Na tym tle jego postać nie rysuje się zbyt jasno, stała się nawet przedmiotem pewnych kontrowersji. Na tron Piotrowy wstąpił 17 maja 352 r. Rok później faktyczną władzę w cesarstwie objął Konstancjusz, który prowadził politykę sprzyjającą wyraźnie arianizmowi. Wykorzystując to, biskupi ariańscy próbowali odsunąć Atanazego, a może nawet poróżnić go z episkopatami Zachodu. Rzym początkowo odmówił udziału w tych intrygach, ale legaci papiescy, wysłani do Arles, ulegli naciskom cesarza i jak większość episkopatu Galii, podpisali potępienie Atanazego. Liberiusz odciął się wtedy od tego, a Lucyfer z Cagliari, jego legat na synod mediolański (355), musiał udać się na wygnanie. Potem ten sam los spotkał Liberiusza. Zesłano go do Tracji, przy czym kler rzymski okazał papieżowi wierność. Z czasem jednak Liberiusz uległ naciskom przyjaciół, związanych z władzą, i podpisał formułę ułożoną na synodzie w Sirmium (351). Była w końcu do przyjęcia, chociaż grzeszyła pomijaniem spraw doniosłych, przedmiotu właściwej kontrowersji.
Liberiusz w czterech listach tłumaczył potem swoje postępowanie i szukał jego usprawiedliwienia, nigdy jednak nie podpisał drugiej formuły z Sirmium (357), która otwarcie przeciwstawiała się wyznaniu nicejskiemu. W tym samym roku mógł już sam przybyć do Sirmium, gdzie podpisał formułę trzecią, przygotowaną przez Bazylego z Ancyry i zaopatrzoną w deklarację, która świadczyła o aprobacie dla wyznawców "nicejskich". Papież mógł potem powrócić do Rzymu, gdzie jednak musiał dzielić władzę z Feliksem, osadzonym tam przez cesarza po jego zesłaniu. Z czasem Feliks sam się odsunął, a w 365 r. zmarł. Liberiusz tymczasem dołączył wysiłki do tych, których wyrazem był synod odbyty w Aleksandrii pod przewodnictwem Atanazego (362). Potem rozesłał listy wzywające do jedności. Zmarł 24 września 366 r.