Dymitr miał ponieść śmierć męczeńską w Salonikach za panowania cesarza Maksymiana w roku 306. Miał on być żołnierzem, legionistą rzymskim, a nawet oficerem, dowódcą jednostki wojskowej. Kościół Wschodni nazywa go "wielkim męczennikiem". Wynika stąd, że wobec Dymitra zastosowano szczególnie okrutne katusze, by zmusić go do złożenia ofiary bóstwom rzymskim i do zaparcia się Chrystusa. Nie znamy dokładnie ani dnia, ani roku męczeństwa. Wiemy jednak, że było to za panowania Maksymiana, który rządził tą częścią imperium rzymskiego w latach 305-311.
Na grobie Męczennika wystawiono okazałą świątynię, wyłożoną złotem i mozaiką. Większość z mozaik, pochodzących z wieku VII, zachowała się szczęśliwie po nasze czasy. Kroniki świątyni wspominają o wielu cudach, jakie działy się przy grobie św. Dymitra. O pierwszej księdze łask wiemy, że istniała już w VII wieku: w latach 610-620 prowadził ją miejscowy biskup, Jan. Jeśli chodzi o świętych, to tylko: Compostella w Hiszpanii, Tours we Francji, Rzym i Nola w Italii oraz Mira w Małej Azji mogły się równać z Salonikami co do liczby pielgrzymów. Sanktuarium św. Dymitra posiadało także mnóstwo darów wotywnych. Już w roku 413 pierwszą bazylikę na grobie św. Dymitra wystawił Leoncjusz, namiestnik cesarski. Cesarze: Justynian I Wielki (527-565) i Maurycy powiększyli ją i ozdobili. Dalsze wieki przydawały sanktuarium splendoru. Obrabowali je Arabowie w roku 904, a po nich Normanowie w roku 1185. Turcy zamienili bazylikę na meczet.
Dopiero kiedy Grecja odzyskała wolność i niepodległość w roku 1912, kult św. Dymitra został na nowo rozbudzony. Na Zachodzie kult tego oficera rzymskiego rozpowszechnili krzyżowcy. Nigdy jednak nie osiągnął on takiego stopnia, jak na Wschodzie, w Kościele prawosławnym. Wystawiono tam ku jego czci ponad 200 kościołów. Do dziś jego doroczne święto, przypadające 26 października, obchodzi się w Salonikach bardzo uroczyście.

Ikonografia przedstawia Świętego w stroju oficera rzymskiego. Jedynie w bazylice św. Dymitra w Salonikach jest on przedstawiony w stroju dostojnika rzymskiego, konsula, w otoczeniu fundatora bazyliki, Leoncjusza, i tych, którzy przyczynili się do jej upiększenia.