Дионисий в зрелом возрасте был обращён в христианство знаменитым учителем Церкви Оригеном (III век) и стал его самым выдающимся учеником. Впоследствии (ок. 232 г.) возглавил Александрийскую школу, а затем, в 247 году, поставлен во епископа Александрии. Жил во время гонений от императоров Деция (249—251) и Валериана (253—259). Автор первой Пасхалии, известен своей обширной перепиской, а также полемикой с еретиками монархианами.
Поддерживая учение Киприана и Африканского синода о повторном крещении еретиков, он посылал разным людям множество писем, сохранившихся доныне. Одно из писем — «О покаянии» — он написал Фабиану, епископу церкви в Антиохии, другое — римлянам через нарочного Ипполита, два письма Ксисту, который унаследовал власть у Стефана, а также два письма Филимону и Дионисию, пресвитерам церкви в Риме, и ещё одно вышеупомянутому Дионисию, впоследствии епископу Рима, а также Новациану, выражая своё отношение к заявлениям о недобровольном посвящении Новациана в сан епископа Рима. Есть и другое его послание к Дионисию и Дидиму и много торжественных посланий по случаю еврейской Пасхи, написанных в возвышенном стиле. Есть послания к Александрийской церкви «Об изгнании», послание к епископу Египта Иераксу и другие письма: «О смерти», «О субботе», «О гимнасии», а также письмо Гермаммону и другим о гонении Деция, две книги против Непота, епископа, который писал о наступлении тысячелетнего царства Христова на земле. Среди других тем, которые он тщательно рассматривал, — Откровение Иоанна Богослова. Он также выступал против Савеллия, писал епископу Береники Аммону, Телесфору, а также Евфранору, четыре книги епископу Римскому Дионисию, лаодикийцам — «О покаянии», Оригену — «О мученичестве», армянам — «О покаянии» и «О грехах», Тимофею — «О природе», Евфранору — «Об искушении», много писем Василиду, в одном из которых он утверждает, что начал писать толкование на Екклесиаста. Сохранилось также замечательное послание, направленное против Павла Самосатского, написанное им за несколько дней до смерти. Умер Дионисий на двенадцатом году правления Галлиена в 264 или 265 году.
