Selanik'in belki de en önemli kilisesi.. Bu önem, Aziz Dimitrios'nin hıristiyanlar için çok değerli olmasından kaynaklanıyor. Başka yerlerde de adına kiliseler yapılmış. İstanbul Şişli'de ve Erdek'in Narlı Köyü'nde de Aziz Dimitrios adına kiliseler var.
MS 260 yılında dünyaya gelen Dimitrios, iyi bir eğitim alır. İnançlı, zeki ve cesur biri olunca, Selanik'e dük olarak atanır. Onu atayan Anadolu sorumlusu Maksimianos ve bağlı olduğu Roma Kralı Dioklitianos, putperesttir ve hıristiyanlığa düşmandırlar. Oysa Dimitrios hıristiyandır ve bu göreve gelince kimseden çekinmeden askerlerine hıristiyanlığı öğretmeye başlar. Bu durum önünde sonunda Maksimianos'un kulağına gider ve sonunda bir odaya hapseder. Bu oda bir hamamın altında olduğu için kirli bir su ve pis bir koku vardır. Bir yıl bu odada hapis kalan aziz, destansı olaylardan sonra öldürülür.
Dimitrios'un bedeni, Öldürüldüğü yere, yine bu odaya gömülür. Ancak o günden sonra odadan artık pis kokular değil, güzel bir koku yayılmaya başlar. Buradan akan su hıristiyanlarca kutsal sayılır. Aziz Dimitrios, Selanik kentinin koruyucusudur.
Osmanlı Devleti, 1430 yılında Selanik'i fetheder. Ancak uzun süre kiliseye dokunmaz ve kilise hıristiyanların hizmetinde kalır. Rivayete göre 1493 yılında Cezeri Kasım Paşa kiliseyi camiye çevirir. Bu nedenle yapı, Kasımiye Camisi olarak anılır.
Cami olmasına karşın, o dönemde cami içindeki kutsal suyu ziyaret etmek isteyen hıristiyanlara izin verilir.
1917 yılındaki büyük yangında yapının neredyse tamamı hasar görür. Uzun süre aslında uygun şekilde yeniden yapmaya çalışılmış.
Kilise, Aristo Meydanı'nın sonundaki Antik Pazar Alanı'nın arkasında, yürüme mesafesindedir.
