После этого Димитрий объявил пастве, что его жена приходится ему двоюродной сестрой. Рано осиротев, она была взята на воспитание отцом Димитрия, который решил женить на ней сына. Однако, поскольку брак был заключён против воли обоих, супруги обоюдно решили соблюдать целомудрие. По косвенному свидетельству Евтихия Александрийского, Димитрий принимал участие в спорах о времени празднования Пасхи, направив послания к папе Римскому Виктору I, Максимину Антиохийскому и Габию (?) Иерусалимскому. Александрийский и эфиопский стишной синаксари и коптские литургические тексты наряду с этим сообщают о применении Димитрием эпакт для вычисления даты Пасхи, что, однако, исследователи не советуют трактовать как введение пасхалии на основе 19-летнего лунного цикла, т.к. известно, что при Дионисии Великом (середина III в.) Александрийская церковь ещё придерживалась старого восьмилетнего пасхального цикла. По мнению исследователей, имеется в виду, что Димитрий первым применил эпакты к этому циклу. В арабо-христианской и эфиопской литературных традициях Димитрию приписывается авторство «Книги эпакт» (рукописи засвидетельствованы с XIV в.). Димитрий управлял Александрийской церковью 42 года и 219 дней, вслед за Евсевием Кесарийским многие авторы округляют эти цифры до 43 лет. Александрийский синаксарь распределяет годы его жизни следующим образом: 15 лет до женитьбы, 47 лет в браке и 43 года на патриаршестве, что в сумме составляет 105 лет. Если эти сведения достоверны, следует считать, что Димитрий родился в 126 г. В «Истории Александрийских патриархов» говорится о том, что в патриаршество Димитрия случилось волнение в Александрии, и он был удалён «царём Севером» в место, известное как Мусейн (Мавсин; араб. Мусейон?), где и умер, однако другие источники об этом не сообщают. После Евсевия Кесарийского грекоязычные авторы уделяли Димитрию мало внимания. Хотя в послании императора Юстиниана к патриарху Константинопольскому Мине (536–552 гг.) Димитрий упоминается как «блаженный», а православный Александрийский патриарх Евтихий называет его «святой», эти слова могут быть только почётными эпитетами. В синаксари Византийской церкви имя Димитрия не вошло. Также оно не было включено ни в Римский Мартиролог кардинала Цезаря Барония (XVI в.), ни в его официальную ревизию Римско-католической церкви 1638 г., равно как и в последующие ревизии. Тем не менее, болландисты поместили его в Acta Sanctorum» под 9 октября. Почитание Димитрия утвердилось в монофизитской среде, у коптов и эфиопов. Александрийский синаксарь и его версия геэз, а также Псалтирь XIV в. помещают память Димитрия под двенадцатым днём месяца бабах (9 (10 – в случае високоса) октября), т.е. в день его кончины. Ряд коптских минологиев при Евангелиях XIII–XIV вв. сдвигает эту память на четырнадцатое число (11 октября). Стишной эфиопский синаксарь XIII в., заимствованный болландистами у Х. Лудольфа, даёт другую дату – второй день месяца хатур (29 октября), а двенадцатого дня месяца бармахат (8 марта) указывает воспоминание чуда, доказавшего целомудрие Димитрия.