Святой Дионисий жил в IV веке и был епископом Медиолана (ныне город Милан в Италии).

О святителе известно, благодаря его участию в Церковном соборе, созванном в Медиолане в 355 году по инициативе императора Констанция II (337-361) для осуждения святителя Афанасия Великого, епископа Александрийского. По задумке императора созванному им собору поручалось разобрать выдвинутые в адрес святого Афанасия обвинения в государственной измене и колдовстве. Главными обвинителями выступили близкие к императору епископы Валент и Урсакий.

Святитель Дионисий понимал, что обвинения против святого Афанасия связаны с догматической полемикой между арианами и православными христианами (император был сторонником ариан), поэтому сначала предложил обсудить вопрос о вере и всем участникам провозгласить Никейский Символ веры. Из-за этого между Дионисием и Валентом произошел конфликт – последний вырвал у святителя грамоту с Символом и подписями епископов.

После этого заседание перенесли в резиденцию императора Констанция II, где он мог контролировать происходившее. Во время очередного спора между святым Дионисием и Валентом правитель вышел к участникам и сказал, что сам является обвинителем епископа Афанасия. Под давлением императора Дионисий подписался под обвинением против святителя Афанасия, однако, вскоре отозвал подпись, сказав, что рассмотрение дела можно продолжить лишь после подтверждения Никейского Символа веры.

После этого Констанций приказал арестовать епископа Дионисия, что произошло в церкви после Божественной литургии. Хотя народ как мог, защищал своего святителя, он был объявлен личным врагом императора и сослан в Армению, где упокоился около 362 года.

В 375 году святитель Амвросий Медиоланский поднял вопрос о местонахождении могилы его предшественника, которая по его просьбе была обнаружена святителем Василием Великим в Каппадокии. Мощи святителя Дионисия перенесли в Медиолан и погребли в часовне Всех святых Ветхого Завета, позже названной в честь святого. В последствии на ее месте построили храм святого Дионисия (Сан-Диониджи). С XVI века мощи находятся в кафедральном соборе Милана (Дуомо).

Память святитель Дионисия Медиоланского отмечается 7 июня.