În anul 431 participă la [[Sinodul III Ecumenic]], de la [[Efes]], unde îl combate vehement pe Nestorie şi pe adepţii acestuia. Învăţătura lui Nestorie ([[nestorianism]]ul) era o [[erezie]] hristologică care a apăruse ca o încercare de a explica raţional şi de a înţelege încarnarea [[Logos]]ului divin, cea de-a doua persoană a [[Sfânta Treime|Sfintei Treimi]], omul [[Iisus Hristos]]. Nestorianismul susţinea că cele două esenţe, divină şi umană, sunt separate şi sunt două persoane: omul Iisus Hristos şi Logosul divin, care locuieşte în acest om. De aceea, nestorienii respingeau terminologia „Dumnezeu a suferit” sau „Dumnezeu a fost răstignit”, pentru că ei credeau ca omul Iisus Hristos a suferit şi a fost răstignit. Mai mult, ei respingeau termenul ''Theotokos'' (Născătoare de Dumnezeu) dat [[Maica Domnului|Fecioarei Maria]], utilizând în schimb termenul ''Christotokos'' (Născătoare de Hristos), sau ''Anthropotokos'' (Născătoare de om). Eutihie a adus ca argument în combaterea nestorianismului faptul că „''Iisus Hristos a fost o unire între elementul uman şi cel divin''”. În final, Sinodul a stabilit că nestorianismul insista excesiv asupra naturii umane a lui [[Iisus Hristos|Hristos]], în defavoarea naturii Sale divine. Sinodul a denunțat învățăturile Patriarhului [[Nestorie]] ca greșite şi a stabilit că Hristos era o singură Persoană (şi nu două persoane): Dumnezeu adevărat și Om adevărat, având un singur trup și un suflet rațional. Astfel, Maica Domnului trebuie considerată „Născătoare de Dumnezeu” (''Theotokos''), pentru că a dat naștere nu doar unui om, ci lui Dumnezeu întrupat. Unirea celor două naturi ale lui Hristos era astfel încât nici una din cele două naturi nu o afecta negativ și nu o diminua pe cealaltă. Sinodul a mai declarat că textul [[Crezul|Crezului niceo-constantinopolitan]] era complet și a interzis orice modificare ulterioară a acesteia.