Родители, тайные христиане, крестили Димитрия и наставили в вере. Отец его, римский проконсул, умер, когда Димитрий достиг совершеннолетия. Император Максимиан Галерий, вступивший на престол в 305 году, назначил Димитрия на место отца властителем и воеводой Фессалонийской области. Главной обязанностью Димитрия было защищать свою область от внешних врагов, но император потребовал от него также, чтобы он истреблял христиан. Димитрий вместо этого стал искоренять языческие обычаи, а язычников обращать к Христовой вере.
Конечно, императору вскоре донесли, что проконсул Димитрий – христианин. Возвращаясь из похода против сарматов (племен, населявших причерноморские степи), Максимиан остановился в Солуни. Готовясь к смерти, Димитрий раздал свое имущество бедным, а сам предался молитве и посту. Император заключил проконсула в темницу и стал развлекать себя и жителей Солуни гладиаторскими сражениями в цирке. Христиан разыскивали и тащили на арену. Известный среди гладиаторов задорный Лий легко одолевал кротких христиан в сражении и при ликовании озверевшей толпы сбрасывал их на копья воинов.
Юноша Нестор, из христиан, навестил Димитрия в темнице, и Димитрий благословил его на единоборство с Лием. Укрепляемый Богом, Нестор одолел гордого гладиатора и бросил его на копья воинов. Нестора должны были наградить как победителя, но вместо этого его казнили как христианина.
По приказу императора темничная стража пронзила Димитрия копьями в 306 году. Тело великомученика Димитрия выбросили на съедение зверям, но солуняне тайно предали его земле. Слуга Димитрия Лупп взял кровавую ризу и перстень мученика и начал ими исцелять недужных. Его тоже казнили. В правление императора Константина Великого (324–337 гг.) над могилой великомученика Димитрия воздвигли храм, а через сто лет были обретены его нетленные мощи. При гробе великомученика Димитрия совершались чудеса и исцеления. В правление императора Маврикия авары, жившие на Дону, осадили город Солунь. Святой Димитрий явился на городской стене, и 100-тысячное войско осаждавших обратилось в бегство. В другой раз святой спас город от голода. Житие святого Димитрия повествует, что он освобождал пленных от ига неверных и помогал им достигнуть Солуни.
С VII века при раке святого Димитрия начало истекать благовонное и чудотворное миро, о чем писали современники. В XIV веке Димитрий Хризолог писал о нем: миро «по свойству своему не вода, но гуще ее и не похоже ни на одно из известных нам веществ... Оно удивительнее всех благовоний не только искусственных, но и по естеству созданных Богом». По этой причине великомученика Димитрия наименовали Мироточивым.
Тропарь великомученика Димитрия Солунского, глас 3
Велика обрете в бедах тя поборника вселенная, страстотерпче,/ языки побеждающа./ Якоже убо Лиеву низложил еси гордыню,/ и на подвиг дерзновенна сотворив Нестора,/ тако, святе Димитрие,/ Христу Богу молися// даровати нам велию милость.
Кондак великомученика Димитрия Солунского, глас 2
Кровей твоих струями, Димитрие,/ Церковь Бог обагри,/ давый тебе крепость непобедимую/ и соблюдая град твой невредим,// того бо еси утверждение.
Величание великомученику Димитрию Солунскому
Величаем тя, страстотерпче святый Димитрие, и чтим честная страдания твоя, яже за Христа претерпел еси.
Молитва великомученику Димитрию Солунскому
Святый и славный великомучениче Христов Димитрие, скорый помощниче и теплый заступниче с верою притекающих к тебе! Предстоя с дерзновением Небесному Царю, испроси у Него прощение согрешений наших и о еже избавитися нам от всегубительныя язвы, труса, потопа, огня, меча и вечныя казни. Моли благость Его, еже ущедрити град сей, обитель сию и всякую страну христианскую. Исходатайствуй у Царя Царствующих на враги победу и одоление православным христианам, всей державе православной мир, тишину, твердость в вере и преспеяние во благочестии; нам же, чтущим честную память твою, испроси благодатное укрепление на дела благая, да благоутробное Владыце нашему Христу Богу зде творяще, сподобимся молитвами твоими наследовати Царствие Небесное для вечнаго прославления Его со Отцем и Святым Духом. Аминь.