În vremea aceea, creştinii erau trimişi să lupte cu gladiatorii, iar în aceste lupte erau victime sigure. Potrivit tradiţiei, Nestor, un tânăr creştin, a cerut binecuvântarea de la Sfântul Mare Mucenic Dimitrie, pentru a merge să lupte şi să-l biruie pe Lie, gladiatorul favorit al împăratului. Nestor voia să pună capăt luptelor sângeroase şi uciderii creştinilor nevinovaţi. Dimitrie l-a însemnat cu semnul sfintei cruci pe frunte şi i-a spus: "Du-te, şi pe Lie îl vei birui iar pe Hristos Îl vei mărturisi". Prin rugăciunele Sfântului Dimitrie, Nestor a biruit, reuşind să-l străpungă cu lancea pe Lie, omorându-l. La finalul luptei, supărat, împăratul Maximian a poruncit ca lui Nestor să i se taie capul, iar Dimitrie să fie străpuns cu suliţele. Se spune că din trupul Sfântului Dimitrie nu a curs sânge, ci mir tămăduitor de boli.
Sfântul Mare Mucenic Dimitrie a fost martirizat la Sirmium (Sremska Mitroviţa, în Serbia), iar moaştele sale au fost aduse la Tesalonic, pe 26 octombrie 413 d.H. Actuala biserică, în care se află moaştele Sfântului Mucenic Dimitrie, a fost construită la puţin timp de la incendierea bisericii ridicate de guvernatorul Leontie (anii 626-634). Biserica a fost transformată în moschee în anul 1493 şi redată cultului creştin abia în anul 1912.