Lucas se menciona por primera vez en las cartas de Pablo como «colaborador» de este último y como el «médico amado». La primera designación es la más significativa, ya que lo identifica como uno de los cuadros profesionales de «trabajadores» cristianos itinerantes, muchos de los cuales eran maestros y predicadores. Sus habilidades médicas, al igual que la fabricación de tiendas de Pablo, pueden haber contribuido a su sustento; pero su principal ocupación era el avance de la misión cristiana.
Si Lucas fue el autor del tercer Evangelio y de los Hechos de los Apóstoles, el curso y la naturaleza de su ministerio pueden ser esbozados con más detalle a partir de ambos textos. Se excluye a sí mismo de los que fueron testigos oculares del ministerio de Cristo. Indica la participación en la misión paulina por el uso de la primera persona en las secciones «nosotros» de los Hechos. Sugieren que Lucas participó en la instrucción de las personas en el mensaje cristiano y, posiblemente, en la realización de curaciones milagrosas.
Las secciones «nosotros» son análogas en estilo a los informes de viaje que se encuentran en otras partes de los escritos del período grecorromano. Sitúan al autor con Pablo durante su misión inicial en Grecia, es decir, hasta Filipos, en Macedonia (c. 51 d.C.). Es allí donde Lucas se reúne con Pablo y le acompaña en su viaje final a Jerusalén (c. 58 d.C.). Tras el arresto de Pablo en esa ciudad y durante su prolongada detención en la cercana Cesarea, es posible que Lucas pasara un tiempo considerable en Palestina trabajando con el apóstol cuando la ocasión lo permitía y reuniendo material para su futura obra literaria en dos volúmenes, el Evangelio y los Hechos. En cualquier caso, dos años más tarde aparece con Pablo en su viaje de prisión desde Cesarea a Roma y de nuevo, según la Segunda Carta de Pablo a Timoteo 4:11, en el momento del martirio del apóstol en la ciudad imperial (c. 66 ce).