Αρχικά ήταν ειδωλολάτρης και μέλος της Βουλής του Αρείου Πάγου. Το κήρυγμα όμως του Αποστόλου Παύλου άγγιξε την παιδευμένη και ευαίσθητη ψυχή του και βαπτίσθηκε. Αργότερα διαδέχθηκε στον επισκοπικό θρόνο των Αθηνών τον ευσεβή Ιερόθεο. Επιβραβεύθηκε από το θεό για τη χριστιανική του δράση με το χάρισμα να επιτελεί θαύματα.
Περιόδευσε σε πολλά μέρη της Δύσης, όπου κήρυξε τον ευαγγελικό λόγο και ερμήνευσε τις ιερές γραφές. Όταν έφθασε στο Παρίσι συνελήφθη και αργότερα αποκεφαλίσθηκε. Μαζί του μαρτύρησαν και δύο μαθητές του, ο Ρουστικός και ο Ελευθέριος. Ο ηγεμόνας της περιοχής έδωσε εντολή να μη θάψει κανείς τα άγια λείψανα των μαρτύρων, όμως κάποιοι χριστιανοί τα φύλαξαν και όταν δεν υπήρχε πλέον φόβος τα ενταφίασαν με τιμές.
Ο Άγιος Διονύσιος υπήρξε συγγραφέας πλήθους θεολογικών συγγραμμάτων, από τα όποια παραθέτουμε σε μετάφραση ορισμένα λόγια του, σχετικά με την Αγιότητα, τη Βασιλεία και την Κυριότητα του Θεού: «Αγιότητα, λοιπόν, είναι κατά τη γνώμη μας η καθαρότητα η ασημάδευτη από οποιοδήποτε μίασμα, η πλήρης και ολότελα άσπιλη. Βασιλεία είναι η τακτοποίηση κάθε ορίου, κάθε τάξης, κανονισμού, κατάστασης.
Ύστερα από την με αριθμ. 22/30 Σεπτεμβρίου 1999 μ.Χ. εγκύκλιο της Ιεράς Αρχιεπισκοπής Αθηνών, η μνήμη του Αγίου Διονυσίου του Αρεοπαγίτου συμπεριελήφθηκε να τιμάται επιπρόσθετα και στις 12 Οκτωβρίου όπου και ορίσθηκε να τιμάται η Σύναξη των εν Αθήναις Αγίων.
Σήμερα εορτάζουν Διονύσιος, Διονύσης, Νιόνιος, Νύσης, Ντένης, Διονυσία, Διονυσούλα, Νύσα, Σίσσυ, Ντενίζ.