О преподобном Дионисии рассказывает Киево-Печерский патерик, сообщая о чуде, случившемся в монастырских пещерах на Пасху 1463 года:
По преданию, после этого события Дионисий провёл остаток своей жизни затворником в пещерах.
Время начала местного почитания преподобного Дионисия неизвестно. Его имя включено в канон Преподобных отцов Печерских, написанный в 1643 году Мелетием Сиригом по заказу митрополита Петра (Могилы). Общецерковное почитание началось после разрешения Святейшего Синода во второй половине XVIII века включать в общецерковные месяцесловы имена ряда киевских святых. День памяти преподобного Дионисия 3 октября выбран в связи с отмечаемой в тот же день памятью священномученика Дионисия Ареопагита.
Самым ранним изображением преподобного Дионисия является гравюра из книги «Патерик, или Отечник Печерский» (Киев, 1661 год). На ней изображён известный по Патерику сюжет о чуде на пасху. Дионисий изображён в в монашеских одеждах и епитрахиле, голова непокрыта, клобук вдвинут на плечо. Изображение имеет нимб без каких либо надписей. Рядом с Дионисием изображены два монаха с факелами. Его пасхальное приветствие братии, погребённой в пещере, написано на белой ленте, исходящей из его уст. Ответ усопших монахов помещён в подписи к иллюстрации в форме двустишия: «Воистину воскресе, яже кости реша, С[вя]ты суть: жизнь и в себе по см[е]рти явиша».
