Ο Άγιος Δημήτριος γεννήθηκε και μεγάλωσε στη Θεσσαλονίκη κατά τους χρόνους της βασιλείας του μεγάλου διώκτου των Χριστιανών Διοκλητιανού και Μαξιμιανού Ἐρκούλιου (284-305 μ.Χ). Καίσαρας της Μακεδονίας τοποθετήθηκε ο Μαξιμιανός Γαλέριος, ο οποίος εξαπέλυσε αληθινό πόλεμο εναντίoν των Χριστιανών. Εκλεκτό μέλος της Εκκλησίας των Θεσσαλονικέων ήταν και ο Άγιος Δημήτριος, ο οποίος προερχόταν από ευσεβείς και επιφανείς γονείς. Είχε δε προικισθεί από τον Θεό με πολλά αγαθά και με πλήθος σωματικών και πνευματικών χαρισμάτων. Η φήμη του έφθασε μέχρι τον βασιλιά Γαλέριο, ο οποίος εκτιμώντας τις αρετές του τον έκανε μέλος της Συγκλήτου της πόλεως και τον διόρισε στρατηγό όλης της Θεσσαλίας και ανθύπατο και αυθέντη όλης της Ελλάδας.

Ο Άγιος Δημήτριος, ως χριστιανός, κατηχούσε και δίδασκε με ιεραποστολικό ζήλο και με τη φωτεινή παρουσία του τους Θεσσαλονικείς, που τους κατέκλυσε η ειδωλολατρία, οδηγώντας τους προς το Χριστό και την αλήθειά Του. Όταν πληροφορήθηκε ο Μαξιμιανός τη δραστηριότητα αυτή του Αγίου, διέταξε και τον έφεραν ενώπιόν του. Ο Άγιος ομολόγησε με παρρησία την πίστη του στον Χριστό με συνέπεια να τον οδηγήσουν στη φυλακή, σ’ ένα παλαιό δημόσιο λουτρό δίπλα στο στάδιο, όπου υπέστη πολλές κακουχίες και βασανιστήρια.

Κατά τη διάρκεια αγωνισμάτων στο στάδιο, που διοργάνωναν οι βασιλείς για να διασκεδάζουν με τις θυσίες στα είδωλα, τις αιματοχυσίες και τους φόνους των ανθρώπων, ένας μαθητής του Αγίου Δημητρίου, ο Νέστορας, θέλοντας να δείξει τη δύναμη του αληθινού Θεού πήγε στο λουτρό που ήταν κλεισμένος ο Άγιος, πήρε την ευλογία και την ευχή του Αγίου, βγήκε στο στάδιο και με την επίκληση «Θεέ Δημητρίου βοήθει μοι!» νίκησε τον γιγαντόσωμο και ανίκητο Λυαίο. Το γεγονός αυτό προκάλεσε οργή στον βασιλιά, ο οποίος πρόσταξε τους στρατιώτες να πάνε εκεί που ήταν φυλακισμένος ο Άγιος και να τον φονεύσουν. Οι στρατιώτες τον ελόγχευσαν σε όλο του το σώμα μέχρι θανάτου. Κάποιοι ευλαβείς Χριστιανοί ήλθαν κρυφά στο λουτρό εκείνο και ενταφίασαν το λείψανο στο μέρος στο οποίο μαρτύρησε. Αργότερα στο σημείο αυτό κτίσθηκε ναΐσκος ο οποίος περιλαμβάνει και τον ιαματοφόρο τάφο του Αγίου. Ο μαθητής του Αγίου Λούπος, με το δαχτυλίδι και τον μανδύα που πήρε από τον Άγιο κατά την ώρα του μαρτυρίου, ενεργούσε θαύματα πολλά, ώσπου στο τέλος, όταν το έμαθε ο βασιλιάς, τον αποκεφάλισαν και αυτόν. Κατ’ αυτόν τον τρόπο ετελειώθη ο Πανένδοξος Μεγαλομάρτυς, ο Πολιούχος, το μέγα της οικουμένης θαύμα, της Εκκλησίας το ωράισμα, ο πολύς τα πάντα, και θαυματουργός και Μυροβλύτης Άγιος Δημήτριος.