Явившись на собор, Евтихий признал, что Христос «из двух естеств». Когда читали догматические послания Кирилла (καταφλυαροϋσιν и εύφραινέσθωσαν) и было прочитано при этом принятое Кириллом исповедание восточных, Евсевий Дорилейский, обвинитель Евтихия, заявил, что с этим исповеданием и не согласен Евтихий и проповедовал совсем иное учение. При допросе самого Евтихия Флавиан, председатель собора, обратился к нему со словами: «Ты слышал, пресвитер Евтихий, что говорит твой обвинитель? Скажи же, исповедуешь ли ты единение из двух естеств (έκ δύο φύσεων ενωσιν)?» — «Да, исповедую из двух естеств (έκ δύο φύσεων)», — ответил Евтихий. Но Евсевий поставил вопрос определеннее: «Исповедуешь ли ты, господин архимандрит, два естества по соединении и называешь ли Христа единосущным нам по плоти, или нет?» — «Я пришел не спорить (διαλεχθήναι), но пришел убедить вас относительно моего образа мыслей», — заявил Евтихий вместо ответа и просил прочитать принесенное им письменное исповедание. Сам он, однако, почему — то отказался его читать, исповедав лишь устно веру в Троицу и в совершенное вочеловечение Сына Божия, и просил, чтобы больше его ни о чем не спрашивали. Окончательной формулой его, при дальнейшем допросе, было заявление: «Исповедую, что Господь наш состоял из двух естеств до соединения, а по соединении исповедую одно естество» (744В: ομολογώ έκ δύο φύσεων γεγενησθαι τον Κύριον ημών προ της ενώσεως, μετά δέ την ενωσιν μίαν φύσιν ομολογώ). «Я читал блаженного Кирилла и святых отцев, и святого Афанасия, — они говорили (что Христос) из двух естеств до соединения, после же соединения и воплощения уже не два, а одно естество» (745С).
С формальным монофизитством, признанием единой природы во Христе в строжайшем смысле, соединялось у Евтихия первоначально монофизитство материальное. Чтобы, несмотря на вочеловечение Христа, видеть в Нем все — таки только одну природу в собственном смысле, для этого необходимо было или, признавая отличие воспринятой Им человеческой природы от Его Божества, обратить ее в безусловно пассивное механическое орудие вседействующего Божества, или же, отвергнув ее единосущие с природой других людей, приблизить ее к природе божественной. Монофизитство в своих разных разветвлениях шло потом тем и другим путем. Евтихий выступал первоначально представителем последней, более строгой его формы. Его обвиняли даже, будто бы он учил, что плоть принесена Богом Словом с неба. Он решительно отверг перед послами обвинение: Христос, по нему, родился от Девы, но он признавал, что Христос, «совершенный человек», не имел единосущной нам плоти (700D: ώμολόγει τέλειον Θεόν είναι και τέλειον ανθρωπον τον γεννηθέντα έκ της Παρθένου Μαρίας μή έχοντα σάρκα όμοούσιον ήμΐν).
Ввиду этого, наряду с вопросом: признает ли он две природы во Христе (или Христа «из двух природ») по вочеловечении, Евтихию ставили на соборе вопрос: считает ли он Христа единосущным нам по плоти (737С), единосущным Отцу по Божеству и единосущным Матери по человечеству (741 А)? Евтихий признался, что до этого он не называл Христа единосущным нам. «Ты не говоришь, — спросил Флавиан, — что Он единосущен Отцу по Божеству и что Он же единосущен нам по человечеству?» Евтихий: «До сего я не говорил, что тело Господа и Бога нашего единосущно нам, но я признаю, что Св. Дева единосущна нам и что из Нее воплотился Бог наш». Флавиан: «Итак, Дева, из Которой воплотился Владыка Христос, единосущная нам». Василий, митрополит Селевкийский, сказал: «Если Матерь единосущна, то единосущен и Он. Ведь Он называл Себя Сыном человеческим (υιός γάρ ανθρώπου εκλήθη). Следовательно, если Матерь единосущна нам, то и Он единосущен нам по плоти». Евтихий: «Так как вы говорите это теперь, то я во всем согласен» (πασιν στοιχώ). Флорентий — патрикий сказал: «Коль скоро Матерь единосущна нам, конечно (πάντως), единосущен нам и Сын». Евтихий: «До сего дня я не говорил этого. Так как ведь я признаю его (тело Христово) телом Бога, — обратил ли ты внимание? — то я не называл тело Бога телом человека, но лишь человеческим телом (ούκ είπον σώμα άνθρωπου τό του Θεού σώμα, άνθρωπινον δε τό σώμα), и что Господь воплотился от Девы и единосущен нам, то я говорю и это, господин мой. Только (я исповедую вместе с тем, что) Он есть Сын Божий Единородный, Господь неба и земли, владычествует и царствует вместе с Отцом и с Ним сидит и спрославляется: единосущным (нам) я Его называю не в том смысле, будто я отрицаю, что Он Сын Божий. Прежде я не говорил этого (говорю тебе, как думаю: сначала я не говорил), теперь же, так, как сказано это вашим святительством (όσιότης), то говорю и я». Флавиан: «Итак, ты исповедуешь истинную веру по принуждению, а не добровольно (κατά ανάγκην, ού κατά γνώμην)?» Евтихий: «Теперь лишь, господин мой, я полагаю так (άρτι, κύρι, ούτως εχε), до сего же часа я боялся (έφοβούμην) так говорить, так как я знаю (οίδα), что Господь есть Бог наш, и я не позволял себе (έμαυτώ ούκ έπέτρεπον) рассуждать о единстве (Его); но ввиду того, что дозволяет это и учит так ваше святейшество, говорю и я» (741–744). Таким образом, Евтихий, хотя и с оговорками, возлагая ответственность на отцев собора, в вопросе единосущия Христа по плоти с людьми сделал уступку: оставаясь с формальной стороны строгим монофизитом, так как выражение έκ δύο φύσεων он принимал не иначе как с прибавлением προ της ενώσεως.