Cidadão romano. Nada se sabe sobre a sua vida inicial. Monge. Sacerdote. Bispo em Roma durante o papado de Santo Estêvão I. Envolveu na controvérsia sobre formas ortodoxas e heréticas do Batismo. Após um inter-regnum de um ano causado pelas perseguições de Valeriana, Dionísio foi escolhido 25o Papa. Emitiram uma carta doutrinária para corrigir os escritos do patriarca Dionísio de Alexandria sobre a Trindade. A carta se opôs ao Sabellianismo, e insistiu na verdadeira doutrina de Três Pessoas em uma só Divindade. Mandou grandes somas de dinheiro às igrejas da Capadócia para a construção e o resgate dos escravos; invadir os góticos havia destruído os edifícios e escravizado os fiéis. Encaminhou a ordem para a Igreja após um período de não liderança, e fez a paz com o imperador Galiano que emitiu um decreto de tolerância. Ele condenou Paulo de Samosata como um herege. Primeiro papa para morrer não como mártir.