두 자매는 서울 근교 밤섬에서 태어났습니다. 아버지가 세상을 떠난 후에 어머니는 자녀들과 함께 천주교에 입교했습니다. 두 자매는 동정을 지킬 것을 결심하였습니다. 병든 사람과 가난한 사람을 정성껏 돌보는 모습을 보고 모든 사람이 감탄했습니다. 기해박해가 일어나자 두 자매는 살고 있던 고양에서 포졸들에게 체포되었습니다. 포도청에서는 “배교하면 살려주마. 교우들의 이름을 대라. 천주교 책들이 어디 있는지 말해라.” 라고 했지만, 자매는 “만 번 죽어도 천주를 배반하지 않겠소. 교우들의 이름도 대지 못하겠소.”라고 했습니다. 그러자 형리는 주뢰를 틀고 뾰족한 뭉둥이로 세게 찔렀습니다. 형리는 “매를 맞아 죽는 한이 있어도 말하지 않겠소.”라고 하는 자매의 옷을 벗기고 몹시 때렸습니다. 김효임에게는 뜨겁게 달군 쇠꼬챙이로 열세 군데나 지졌습니다. 그러나 전혀 고통스러운 기색을 보이지 않았습니다. 

며칠 후에 형리가 김효임을 보았는데, 건강한 모습이었으며 불로 지진 자국도 모두 사라졌습니다. 형리는 김효임에게 귀신이 붙은 줄 알고 부적을 써서 김효임의 어깨에 붙였습니다. 김효주는 ‘학춤’이라는 잔인한 형벌을 받았습니다. 발가벗기고 손을 뒤로 묶고 팔을 공중에 매달아 매질했습니다. 형리는 야만적인 행위까지 했습니다. 두 자매의 옷을 벗겨 남자 감옥에 넣은 것입니다. 그러자 하늘에서 옷이 내려와 두 자매의 몸을 가려주었고, 두 자매의 힘을 강하게 만들어 죄수들이 덤벼들지 못하게 했습니다. 그렇게 이틀을 보낸 후, 형리는 하는 수 없어 자매를 남자 감옥에서 꺼내 여자 감옥에 넣었습니다. 두 자매는 부당하게 모욕당한 것을 형조 판서에게 탄원했습니다. 판서는 관련자들을 모두 엄하게 처벌했습니다. 그 후로 여교우는 부당한 모욕을 당하지 않았습니다. 두 자매는 형조로 이송되어 온갖 고문을 받았습니다. 그리고 다섯 달 동안 감옥에서 병마와 싸우며 순교를 기다리다가 서소문 밖 형장에서 참수형(斬首刑)을 받고 순교했습니다. 

“그들이 어떻게 살다가 죽었는지 살펴보고 

그들의 믿음을  본받으십시오”(히브 13,7)