Ο Άγιος Διονύσιος γεννήθηκε στο χωριό Πλατίνα της Φαναρίου από ευσεβείς γονείς, τον Νικόλαο και τη Θεοδώρα. Από μικρή ηλικία έδειξε ιδιαίτερη αφοσίωση στον Θεό, γεγονός που προελέχθηκε από την θαυμαστή εμφάνιση ενός σταυρού πάνω από την κούνια του. Μετά τον θάνατο των γονέων του, άρχισε να διδάσκει παιδιά, αλλά σύντομα αποφάσισε να αφιερωθεί στη μοναστική ζωή. Υπό την καθοδήγηση του Γέροντα Σάββα στα Μετέωρα, πέτυχε σημαντική πρόοδο στην ασκητική και χειροτονήθηκε διάκονος. Αργότερα, αναζητώντας την ησυχία, πήγε στο Άγιον Όρος, όπου συνάντησε τον Γέροντα Σεραφείμ, ο οποίος έγινε πνευματικός του καθοδηγητής.
Ο Διονύσιος, διαπρέποντας στις ασκητικές του πρακτικές, έκτισε ένα κελί για τον εαυτό του στην έρημο και ζούσε σε αυστηρή σιωπή, τρέφοντας τον εαυτό του με κάστανα και άνηθο. Έκτισε επίσης μια εκκλησία προς τιμήν της Αγίας Τριάδας και αξιώθηκε θεϊκών αποκαλύψεων. Μετά από επτά χρόνια μοναχικής ζωής, κλήθηκε να γίνει ηγούμενος της Μονής Φιλοθέου, όπου φρόντισε για την τάξη και την πνευματική ζωή της αδελφότητας. Ωστόσο, αντιμετωπίζοντας δυσαρέσκεια από μερικούς μοναχούς, αποσύρθηκε ξανά στην έρημο.
Ο σεβάσμιος συνέχισε τη ζωή του στη Βέροια, όπου ανανέωσε την εκκλησία και συνέταξε κανόνες για την αδελφότητα. Φρόντισε επίσης για τη σωτηρία των λαϊκών, επισκεπτόμενος τα χωριά τους και προτρέποντάς τους προς την αρετή. Μετά τον θάνατο του Επισκόπου Βέροιας, του ζητήθηκε επιτακτικά να αναλάβει τον επισκοπικό θρόνο, αλλά αρνήθηκε, προτιμώντας την ησυχία. Τελικά, επέστρεψε στον Όλυμπο, όπου ίδρυσε τη Μονή της Αγίας Τριάδας και συνέχισε τη μοναστική του ζωή.
Ο σεβάσμιος έκανε πολλά θαύματα, θεραπεύοντας τους ασθενείς και καθοδηγώντας τους αμαρτωλούς προς μετάνοια. Προφήτευε τις μοίρες και θεράπευε από νοσήματα, επιδεικνύοντας το χάρισμα της προγνωστικής. Στις τελευταίες ημέρες της ζωής του, ενώ βρισκόταν στη Μονή Δημητριάδος, ένιωσε την προσέγγιση του θανάτου και ζήτησε να μεταφερθεί στον Όλυμπο, όπου και εκοιμήθη. Τα τελευταία του λόγια ήταν για την ανάγκη να ζούμε σύμφωνα με τον κανόνα και να διατηρούμε την αγάπη μεταξύ των αδελφών.
Το σώμα του ετάφη στον νάρθηκα της εκκλησίας, και μετά το άνοιγμα του τάφου, ανέδυσε άρωμα, μαρτυρώντας την αγιότητά του. Ο Άγιος Διονύσιος δοξάστηκε για τη virtuous ζωή και την ασκητική του, λαμβάνοντας στέφανο από τον Θεό.
