Fiul unor părinți nobili și evlavioși din orașul Salonic, a devenit creștin în ciuda persecuțiilor. Tatăl său, care credea în taină în Hristos, l-a botezat într-o biserică ascunsă. Ajungând la vârsta majoratului, a devenit conducătorul regiunii Salonicului, unde a început să mărturisească credința creștină și să convertească păgânii. Regele Maximian, aflând despre activitățile sale, l-a închis în temniță, unde sfântul se ruga și a fost vizitat de un înger care i-a prezis moartea martirică.
În timpul jocurilor, tânărul Nestor, inspirat de Dimitrie, s-a luptat cu luptătorul Lias și a câștigat, pentru care a fost executat. Sfântul Dimitrie a fost străpuns cu sulițe în temniță, iar trupul său a fost îngropat în secret de creștini. Haina sa, îmbibată cu sânge, îi vindeca pe bolnavi.
După persecuții, a fost construită o biserică deasupra mormântului sfântului, unde au avut loc minuni. Un nobil, fiind vindecat, a construit o nouă biserică. Sfântul s-a arătat și a interzis separarea unei părți din moaște, dar a permis luarea pânzei de înmormântare. De asemenea, s-a arătat în timpul unei foamete, poruncind navelor cu grâu să navigheze spre Salonic.
În timpul asediului orașului de către dușmani, sfântul s-a arătat arhiepiscopului și s-a rugat pentru protecția orașului. Prin rugăciunile sale, dușmanii s-au retras, iar orașul a fost salvat. Sfântul s-a arătat de asemenea prizonierelor care au fost duse în Salonic, iar ele l-au slăvit. Multe minuni s-au întâmplat din moaștele sale, și el a continuat să își protejeze credincioșii până la sfârșitul vremurilor.
