Традиционната агиография на светеца разказва, че той е бил местен дякон, който е прободен с копие около 306 г., по време на гоненията срещу християните от страна на римския император Диоклециан или може би Галерий.

Новият Римски мартиролог, който е запазил датата на сирийския мартиролог – 9-ти април, когато се почита паметта на Великомъченик Свети Димитър Солунски гласи: до Срием в Панония, в днешна Хърватия, свети Димитър, мъченик, се радва на благочестиво почитание навсякъде на Изток, и особено в Солун.

Източноправославните църкви го наричат „Великомъченик“ и го възпоменават на 26-ти октомври. Почитта към свети Димитър е широко разпространен в Гърция, Унгария, България и Русия, както и в районите на Южна Италия, където се разпространява предимно благодарение на бягащите към южна Италия източни монаси през VIII и IX век по време на Иконоборството.

През 1520 г. мощите му са намерени в Италия, скрити в стените в бенедиктинското абатство Сан Лоренцо в Кампо (Пезаро), в урна с надпис съдържащ сричкови съкращения на латински, интерпретирани така: H(IC) R(E)Q(VI)E S(CIT) C(OR)P(US) S(ANCTI) D(E)M(E)T(RI)I. (Тук почива тялото на св. Димитър.)

Свети Димитър от Солун, моли се за нас!