Démétrios est, selon ses biographes, issu d’une famille aristocrate chrétienne.
Après s’être engagé dans l’armée romaine, Démétrios se consacre à propager le christianisme dans la région de Thessalonique [1] et son aura aurait suscité de nombreuses conversions.
En 303, Dioclétien et Galère mettent en place la dernière grande persécution chrétienne au sein de l’empire romain.
Démétrios aurait été dénoncé par des soldats romains et livré à Galère se trouvant à ce moment à Thessalonique. Avec Nestor, son disciple, il serait mort sous les coups de soldats romains.
Peu de temps après sa mort, une basilique fut érigée sur son tombeau à Thessalonique [2] et elle fut à travers les siècles un grand centre de pèlerinage.