Pendant l’occupation ottomane de à , l’église fut transformée en mosquée et fut connue sous le nom de "Kasimiye Camii". Lorsque la Grèce obtint son indépendance des Turcs en 1912, l’église Saint-Dimitri retourna au culte orthodoxe. Mais en 1917, un grand incendie qui fit rage à travers la ville détruisit le toit et une partie de l’église. Les travaux de restauration commencèrent peu après et permirent de retrouver le naos et la crypte. Ils durent cependant être interrompus durant la guerre de 1938 à 1946. Les travaux reprirent par la suite, de même que d’importantes fouilles, et l’église put être rouverte pour le culte en 1949. Les artefacts trouvés pendant les travaux de rénovation peuvent maintenant être vus dans la crypte.