Димитрије се, примивши се тог положаја, трудио да на сваки начин помогне хришћанском живљу. Неко време успевао је тајно то да ради; међутим, како то није могао сакрити, он поче јавно да штити хришћане и да народ одвраћа од многобоштва и упућује их на Христов пут. Када је цар сазнао за дела Димитријева, разгневи се и одлучи да сам то провери. Једном враћајући се из рата са Самаритима цар посети Солун и одмах стаде проверавати да ли је истина оно што је чуо о Димитрију.
А Димитрије сазнавши унапред да ће цар посетити Солун предаде своме верном слузи Лупу своје имање и богатство и нареди му да све раздаде сиромасима. Сам се стаде молити и постити припремајући се за мученички венац. Када га цар позва к себи, он неустрашиво пред њим исповеди да је хришћанин и наружи незнабожачко многобоштво, за што га цар одмах даде затворити у тамницу. Док сеђаше у тамници, њега посети анђео Божији, који му се јави у великој светлости са прекрасним рајским венцем, и рече му: Мир ти, страдалче Христов, буди храбар и крепи се. Ово виђење распали у срцу Димитријевом љубав к Богу, и он све јаче жељаше да крв своју пролије за Христа.
Једном к Димитрију у тамницу дође по благослов хришћанин Нестор, кога је сами Димитрије привео истинитој вери хришћанској. Он тражаше молитвену помоћ и благослов од Димитрија да победи истакнутог царевог мегданџију Лија, који је већ многе хришћане мученичком смрћу уморио. Добивши благослов и укрепљење у вери од Димитрија, који му пророчки говораше: Лија ћеш победити, али ћеш за Христа пострадати, Нестор оде на мегдан са Лијем и с Божијом помоћу победи га. Лијева погибија силно ожалости цара, и он одмах нареди да блаженог Нестора посеку мачем. Но смрт Несторева не утеши цара, а дознавши да је овај изашао на мегдан Лију са Димитријевим благословом, нареди да Димитрија убију копљима.
У рано јутро 26. октобра, џелати су пошли да убију Димитрија у тамници. Тамо затекоше великомученика како се без страха моли Богу. Са лица му је, каже легенда сјала нека светлост. Џелати нису смели да му приђу, па су га из даљине гађали копљима и тако убили. Тако исповедник Христов предаде свету душу своју у руке Господа свога Христа. Тело његово хришћани тајно узеше и сахранише часно.
После доста времена, када гоњење хришћана престаде, над гробом Светог Димитрија би подигнут мали храм. И биваху у њему многа чудеса, и разни болесници се исцељиваху од својих болести. Слуга пак Димитријев Луп беше у тамници када војници прободоше светитеља копљима, и он узе ризу господара свог, оквашену часном крвљу његовом, а прстен његов умочи у крв. Том ризом и тим прстеном он чињаше многа чудеса, исцељујући сваку болест и изгонећи зле духове. Глас о тим чудесима пронесе се по целом Солуну, те се сви болесни стадоше стицати к Лупу. Када за то сазнаде цар Максимијан, он нареди да ухвате блаженога Лупа и да му одсеку главу. Тако и добри слуга оде за господарем својим Светим Димитријем ка Господу.
Свети великомученик Димитрије је заштитник града Солуна и покровитељ Сибира, који је Русији припојен 26. новембра 1581. године. У Солуну постоји више предања како је Димитрије и после смрти штитио свој град, чинећи га неосвојивим за непријатеље. Један од варварских освајача дуго је опседао Солун, али не могавши да га освоји разбеснео се и опљачкао сурово околину града, повевши у робље много народа. Међу робљем су биле и две девојке, познате везиље, које је овај пагански војсковођа као посебан поклон дао своме цару. Чувши за њихову ненадмашну вештину, али и за светитеља који штити Солун, цар је везиљама наредио да извезу лик Димитрија Солунског. Плачући и везући лик заштитника Солуна, девојке су му се непрестано молиле и тражиле помоћ. Вече уочи празника посвећеног Светом Димитрију, светитељ им се јавио и на чудесан начин их избавио из ропства, преневши их у храм у Солуну где се народ био окупио на свеноћном бденију у част заштитника свог града, а у славу Божију. На икони Свети Димитрије се представља у војводском оделу на коњу, како пробада неког човека копљем, који лежи под копитама његовог коња. Тај човек је онај Лиј кога је Нестор помоћу благослова и молитве Димитријеве победио.
Тропар, глас 3.
Велика обрјете в бједах, тја поборника всељенаја, Страстотерпче, јазики побјеждајушча: јакоже убо Лијеву низложил јеси гордињу, и на подвиг дерзновена сотворил јеси Нестора, тако, свјате Димитрије, Христу Богу молисја, даровати нам велију милост.
Кондак Димитрију, глас 2.
Кровеј твојих струјами Димитрије, Церков Бог обагрив давај тебје крјепост непобједимују, и собљудаја град твој невредим: того бо јеси утвержденије.
Тропар Димитрију, глас 3.
У невољама нађе Васељена великог заштитника, тебе мучениче, који побеђујеш многобошце. Као што си уништио Лијеву гордост и за борбу оснажио Нестора, тако се моли, Свети Димитрије, Христу Богу, да нам дарује велику милост.
Кондак Димитрију, глас 2.
Потоцима твоје крви, зацрвени Бог Цркву, Свети Димитрије, који ти је дао непобедиву снагу, и који чува неоштећен твој град Солун, јер си ти његово утврђење.
Тропар трусу (земљотресу), глас 8.
Христе Боже наш, који гледаш на Земљу и чиниш да се она тресе, избави нас од претњи страшног земљотреса, пошаљи нам Твоју изобилну милост и спаси нас молитвама пресвете Богородице.
Кондак трусу, глас 6.
Избави све нас, Господе, од тешког земљотреса и несносних рана због наших грехова. Поштеди, Господе, Православни народ Твој, који си стекао Крвљу Твојом и не допусти да град пропадне од страшног земљотреса, јер не знамо за другог Бога осим Тебе. Зато реци онима који певају: Ја Сам са вама и нико не може против вас.