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.