Священномученик Діонісій жив у місті Афінах де й отримав класичну освіту. Разом з другом Аполлофоном був свідком затемнення сонця під час розп’яття на Хресті Ісуса Христа. В Афінах він був членом ареопага.
Коли святий Павел проповідував в афінському ареопазі Діонісій прийняв благовістя і став християнином. Протягом трьох років Діонісій був сподвижником апостола Павла. Пізніше апостол Павел висвятив його на єпископа міста Афін. В 57 році святитель Діонісій був присутнім при похованні Пресвятої Богородиці.
Ще при житті Матері Божої святитель Діонісій, спеціально приїжджав до Єрусалиму з Афін, щоб побачити Богородицю.
Святитель Діонісій разом з пресвітером Рустиком і дияконом Єлевферієм проповідував християнство в Римі, а потім в Німеччині та Іспанії.
Постраждав святитель за Христа в Галії, де його усікли мечем разом з його супутниками. За переданням священномученик Діонісій взяв свою голову і пішов разом з нею до храму і лише там впав бездиханним.