Память 23 июня/11 июля.
Предположительно, как и большинство русских иерархов той эпохи, до архиерейства подвизался в Киево-Печерской обители. На Полоцкую кафедру был назначен в 1166 или 1167 году.
С благословения святого отправилась в свое путешествие ко святым местам преподобная Евфросиния Полоцкая. Он же стал инициатором её прославления, и, вероятно, по его благословению была составлена служба и написано житие преподобной.
Скончался в 1182 или 1183 году.
Письменные источники и народные предания не донесли до начала XXI века сведений ни о духовном делании епископа Дионисия, ни о явленных при его мощах чудотворениях, но почитание его в народе служило свидетельством его святости.
Тропарь, глас 4
Правило веры, и образ кротости, / воздержания учителя / яви тя стаду твоему, / яже вещей истина. / Сего ради стяжал еси смирением высокая, / нищетою богатая: / отче священноначальниче Дионисие, / моли Христа Бога / спастися душам нашим.