Z pochodzenia był najprawdopodobniej Grekiem[2]. Zapontyfikatu swojego poprzednika, Sykstusa, korespondował zDionizym z Aleksandrii na temat ponownego chrztu apostatów i wspierał ówczesnego papieża w dążeniu do zgody pomiędzy Kościołem Rzymskim i Kościołami Afryki Północnej[2]. Z powodu prześladowań chrześcijan, został wybrany na papieża, dopiero po śmierci cesarzaWaleriana I[1]. WedługLiber Pontificalis, zreorganizował kościół, w swojej metropolii wyznaczył granicediecezji, przydzielił kapłanów do opieki nad cmentarzami i świątyniami[2]. Dbał o poprawność wiary, doAleksandrii wysłał m.in. dwa listy: doDionizego Wielkiego list prywatny o wyjaśnienie głoszonej doktryny, a do wiernych rozprawiający się z błędną doktryną. Badaniem tych spraw zajął się zwołany przez niegosynod, na którym potępionoPawła z Samosaty.
Do mieszkańców zniszczonej najazdemScytówCezarei Kapadockiej wysłał list oraz sporą sumę pieniędzy na wykup wiernych i naprawę zniszczeń. Dionizy jest pierwszym papieżem, który nie jest uważany za męczennika. Zmarł26 grudnia268. Został pochowany wkatakumbach św. Kaliksta[2].
Wikonografii przedstawiany jest w szatach papieskich z księgą w dłoni.