אביו: ר' שמעון.
בנו: ר' יוסי.
סבא: ר' יוחאי (מצד אביו), ר' פנחס בן יאיר (מצד אמו).
מוריו: ר' יהושע בן קרחה, ר' שמעון [אביו], רבן שמעון בן גמליאל.

חי בדור החמישי לתקופת התנאים שנת ג'תת"ק לערך והתגורר בעיירה גוש חלב (ישראל).
גדל בבית אמיד כלכלית המקורב למלכות ומכונה "סתימתאה" היות וכמה ממאמריו הובאו במשנה בסתם (רש"י).
נודע כבעל תיאבון אכילה גדול וכוח רב (שיר השירים רבה פרשה ה'/י"ד).
כשהשלטון הרומי גזר להרוג את אביו [רשב"י] ברח עמו והתחבאו יחד במערה. נעשה להם נס וגדל שם עץ חרובים ומעין מים, במשך היום פשטו בגדיהם וישבו בחול ללמוד תורה ובזמן התפילה לבשו בגדיהם. כעבור 12 שנה אליהו הנביא עמד בפתח המערה והודיע שהקיסר מת והגזרה נתבטלה, כאשר יצאו מהמערה מצאו אנשים חורשים וזורעים אמרו 'מניחין חיי עולם ועוסקין בחיי שעה כל מקום שנותנין עיניהן מיד נשרף יצתה בת קול ואמרה להם להחריב עולמי יצאתם חיזרו למערתכם'. ישבו עוד 12 חודשים במערה ואחר כך יצאו ו'כל היכא דהוה מחי רבי אלעזר הוה מסי [מרפא] רבי שמעון אמר לו בני די לעולם אני ואתה' (תלמוד בבלי שבת ל"ג/ב').
נשא לאשה את בתו של רבי שמעון בן רבי יוסי בן לקוניא (ירושלמי מעשרות פ"ג ה"ד) ונולדו להם בן ובת. למד בישיבה שייסד אביו בתקוע הגלילית ורבי יהודה הנשיא היה חברו ללימודים (ירושלמי שבת פ"י ה"ה). היה סופר סת"ם [ספרי תורה, תפילין, מזוזות] - 'אמר רבי שמעון לרבי אלעזר בנו. אלעזר בני מכאן ולהלאה הוי זהיר שלא לכתוב שם הקדוש אלא כראוי...' (זוהר פרשת וילך). כתב ספר "אותיות מפותחות" על סוד צורת האותיות (זוהר פרשת האזינו).
לאחר פטירת אביו למד אצל רבן שמעון בן גמליאל בצוותא עם רבי יהודה [הנשיא] ועלה בלימודו על רבי יהודה [הנשיא] שהתאונן על כך בפני אביו 'אמר ליה בני אל ירע לך שהוא ארי בן ארי ואתה ארי בן שועל' (תלמוד בבלי בבא מציעא פ"ד/ב').
לעת זקנתו כמה מחכמי דורו פרשו ממנו כיון שמונה על ידי השלטון הרומי לתפוס גנבים מבני ישראל ולמסרם למלכות, 'שלח ליה רבי יהושע בן קרחה חומץ בן יין עד מתי אתה מוסר עמו של א-להינו להריגה שלח ליה קוצים אני מכלה מן הכרם... יומא חד פגע ביה ההוא כובס קרייה חומץ בן יין אמר מדחציף כולי האי שמע מינה רשיעא הוא אמר להו תפסוהו תפסוהו לבתר דנח דעתיה אזל בתריה לפרוקיה ולא מצי זקפוהו [תלאוהו להכובס] קם תותי זקיפא וקא בכי אמרו ליה רבי אל ירע בעיניך שהוא ובנו בעלו נערה מאורסה ביום הכפורים הניח ידו על בני מעיו אמר שישו בני מעי שישו ומה ספיקות שלכם כך ודאית שלכם על אחת כמה וכמה מובטח אני בכם שאין רימה ותולעה שולטת בכם'. ציווה לרופאים להוציא מגופו שומן והעמיד את השומן נגד השמש בחודשים תמוז ואב ולא הסריח ו'קרי אנפשיה אף בשרי ישכון לבטח' (תלמוד בבלי בבא מציעא פ"ג/ב'). אף על פי כן התיירא שמא חטא באחד מהן שמסרו שלא כדין לכן 'קביל עליה ייסורי' בבוקר היה מצווה עליהם לעזוב בכדי שלא יתבטל מלימוד תורה, אך יום אחד שמעה אשתו שהוא בעצמו קורא לייסורים לבוא עליו אמרה לו 'כלית ממון של בית אבא' וברחה לבית אביה כעבור ימים אחדים שלחה את בתם לראות במצבו וגילתה שנעשה לו נס וסוחרים שהפליגו בים ונעשה להם נס בזכותו שלחו לו מתנות (תלמוד בבלי בבא מציעא פ"ד/ב').
'רבי אלעזר בן רבי שמעון חלש וראה שאשתו דחכא ובכיית אמר לה יודע אני דחכית יען שידוע לך מה טוב חלקי בעלמא דאתא ודבכית דאמרת ווי לי דהדין גופא אזיל לרימה ויודע אני שאמות אך אל תירא שלא ישלטו בי רימה ותולעה אך תולעת אחד תראה דנקרא אחורי אזני יען שפעם אחת באתי לבית המדרש ושמעתי אדם אחד מחרף והוות ספיקא גבי למיעבד ביה דין ולא עבדית' (פסיקתא דרב כהנא צ"ג/ב'), 'ידענא בדרבנן דרתיחי עלי ולא מיעסקי בי שפיר אוגנין בעיליתאי [בעליית הגג] ולא תידחלין מינאי' והיה שם לא פחות מ – 18 שנים ולא יותר מ – 22 שנים וכאשר אשתו הייתה 'משתמטא ביניתא [שערה] מיניה הוה אתי דמא [דם]'. בעת מריבה בינה לבין שכנה 'אמרה לה תהא כבעלה שלא ניתן לקבורה אמרי רבנן כולי האי ודאי לאו אורח ארעא [וביקשו לקברו] איכא דאמרי רבי שמעון בן יוחאי איתחזאי להו בחלמא [בא להם בחלום]' וביקש שיקברו את בנו אצלו וכשבאו ליטול את גופתו ולקברו תושבי עכבריא [בפסיקתא דרב כהנא איתא גוש חלבאי] לא הניחו ליטול את גופתו היות 'דכל שני דהוה ניים רבי אלעזר ברבי שמעון בעיליתיה לא סליק חיה רעה למתייהו' רבנן המתינו עד ערב יום הכפורים שאז כולם היו טרודים 'שדרו רבנן לבני בירי ואסקוהו לערסיה ואמטיוה למערתא דאבוה'. בפתח המערה ניצב נחש ולאחר שרבנן ציווהו לאפשר לבן להיכנס אצל אביו הנחש פינה את הדרך (תלמוד בבלי בבא מציעא פ"ד/ב').
דורו קרא עליו "מי זאת עולה מן המדבר כתימרות עשן מקוטרת מור ולבונה מכל אבקת רוכל" שמלבד חכמתו בתלמוד והלכה היה גם בקי במקרא ובמשנה, בגרסאותיה, טעמיה ופירושיה ומחבר פיוטים (שיר השירים רבה פרשה ג'/ה'), על כן יש שהגיעו למסכנה שרבי אלעזר הקליר שייסד פיוטים הוא רבי אלעזר בן רבי שמעון.
סובר שמילה שלא בזמנה אפשר למול ביום ובלילה (תלמוד בבלי יבמות ע"ב/ב') ושמקדשין על שיכר (תלמוד בבלי פסחים ק"ז/א').
אמר 'כשם שמצווה על אדם לומר דבר הנשמע כך מצווה על אדם שלא לומר דבר שאינו נשמע' (תלמוד בבלי יבמות ס"ה/ב'), 'עשה מצווה אחת אשריו שהכריע את עצמו ואת כל העולם לכף זכות' (תלמוד בבלי קידושין מ'/ב').
לא ידוע ולא מובא בשום מקום יום פטירתו של ר' אלעזר, רק היום בו הובא למירון להיקבר ליד אביו שהיה ערב יום הכיפורים. ישנו מנהג לפיו מתכנסים פעמיים בשנה בציון רשב"י לסיים את ספר הזוהר, אחד המועדים הינו כ"ה אלול ואחר הסיום עושים סעודת מצווה על ידי זה נשתבש בפי ההמון שאומרים שבכ"ה אלול הוא יום הילולא של ר' אלעזר ואינו נכון כלל.
מספריו:
•    אותיות מפותחות: סוד צורת האותיות