Puțin timp după moartea sa, la Salonic, o bazilică a fost ridicată pe mormântul său. Bazilica Sfântul Dumitru din Salonic a devenit mare centru de pelerinaj. După cucerirea otomană (1430), bazilica a fost transformată în moschee. A redevenit biserică după recucerirea orașului de către greci (1912), în timpul Primului Război Balcanic. Edificiul paleocreștin original există și astăzi. Este principalul sanctuar dedicat Sfântului Dumitru.