Membre de la Companyia de Jesús des del 1941, es doctorà en filosofia a la Universitat de Colònia, Alemanya (1957), amb una tesi sobre les influències lul·lianes en l’obra de Nicolau de Cusa. L’interès per les obres de Llull i de Cusa l’acompanyà tota la vida. La seva estada a Alemanya també li permeté familiaritzar-se amb els grans corrents de la filosofia alemanya contemporània, particularment l’idealisme, la fenomenologia i la filosofia de l’existència. Pensador d’interessos amplis, participà, des de la filosofia, en alguns dels grans debats teològics del seu temps: fou el gran divulgador de l’obra de Teilhard de Chardin a Catalunya i intervingué incisivament en la reflexió sobre l’ateisme contemporani i sobre l’anomenada teologia radical. Tanmateix, la seva passió fonda i sostinguda fou la història de la filosofia. Colomer defensà que no es pot fer filosofia sense fer història: la filosofia, segons l’autor, no és sinó l’actualització del diàleg amb els grans pensadors que es fa possible des de la història de la filosofia (vg. història de la filosofia).
Entre les seves obres destaquen: Pierre Teilhard de Chardin, un evolucionisme cristià? (1961), Hombre e historia (1963), Déu, viu o mort? (1970), Hombre y Dios al encuentro: antropología y teología en Teilhard de Chardin (1974), De la Edad Media al Renacimiento: Ramón Llull, Nicolás de Cusa, Juan Pico della Mirandola (1975), El pensamiento alemán de Kant a Heidegger (1986-90), en tres volums, i El pensament als Països Catalans durant l’Edat Mitjana i el Renaixement (1997). En col·laboració amb F. Klimke, Colomer escriví Historia de la filosofía (1961), obra molt influent en el moment de la seva publicació.
El 2001 es concedí per primera vegada el Premi d’Assaig Eusebi Colomer al millor treball sobre aspectes antropològics, filosòfics o ètics relacionats amb la nova societat tecnològica.