Църквата Свети Димитър датира от 1781г. и е вписана в списъка на историческите паметници. Основател на светилището е флигел-адютант Матей Милковяну и Йон Плихром. Църквата е завършена през 1823 г. Най-важните промени на светилището са били ремонтите от 1831г., 1874г., 1916г. и 1956г.
Свети Димитър е живял в Солун (Солун, в днешна Гърция) по време на царуването на императорите Диоклециан и Максимиан (284-305 г.). Произхождал е от едно от най-благородните семейства в Македония и всички са му се възхищавали, не само поради външната красота и благородство, а и поради неговите добродетели, мъдрост и доброта. От ранна възраст той става стратег и специалист във военното изкуството, така че въпреки възрастта си, е назначен за генерал на армиите на Тесалия и проконсул на Гърция от Максимиан Галерий, Цезар на Гърция и Македония.
Победоносец във войната срещу скитите, на път за Рим, Цезар Галерий (който току-що е бил обявен за Август на Източната Римска империя) спрял се е в Солун, за да бъде приветстван от хората и да жертва на боговете. Няколко завистливи езичници на града се възползвали от тази възможност, за да се оплачат на императора и да разобличат Димитрий като християнин. Гневът на императора бързо се превърнал в ярост, когато разбрал, че Димитър е не само верен последовател на Христос, а и проповядва християнската вяра публично.
Така императорът заповяда светеца да бъде хванат и да се хвърли във влажна тъмница в мазето на обществените бани. И хвалейки се императора с един мъж, наричан лъжа, призовава хората от града, да излезат да се бият с него – тъй като той надминавал всичките си връстници с размера на тялото и силата си- един млад християнин, на име Нестор отишъл при Свети Димитър в затвора и му казал: „Служител на Бога, искам да се боря с Лие, Моли се за мен.“. И Светията правейки знак с кръст на челото му, казва: „И Лие ще победиш и пред Христос ще се изповядаш.“ Така Нестор вземайки дързостта на тези думи, отива да се бие с гордост с Лие и го убива. Това нещо засрамва императора и той се рзгневява. И тъй като се разбрало, че Свети Димитър е призовал Нестор, изпратил войниците си и им заповядал убият с копия светеца в затвора, защото той е отговорен за смъртта на Лие. И правейки това, Великия Димитър предал душата си в Божиите ръце, като след смъртта си е направил много чудеса и невероятни изцеления. След това императорът заповядал да бъде главата си Нестор (възпоменание на Свети Нестор се прави на 27 октомври).
Великомъченик Димитър е почитан като един от най-големите „военни светии.“ Малко след смъртта му, а именно след св. Константин Велики, предоставя свободата на християнството в Римската империя, в Солун е построена базилика точно над гроба му.
Това базилика става център за поклонение. След османското завоевание (1430г.), базиликата е била превърната в джамия.
Става отново базилика след възвръщането на града от гърците (1912г.) по време на Балканската война. Оригиналната палеохристиянска постройка съществува и днес като част от Палео-християнските и византийски паметници на Солун и е в списъка на паметниците на световното наследство на ЮНЕСКО.
Църквата Свети Димитър Солунски, или Агиос Деметриос, помещава мощите на св. Великомъченик Димитрий, който е и покровител на Солун.