Преподобный Дионисий родился в XVI веке в бедной семье в селении Платина. Младенчество святого Дионисия было отмечено знамением, над его колыбелью сиял Крест. С детствa он любил читать Божественные книги и молитву. После смерти родителей святой Дионисий решил принять монашество, отправился на Святую Гору, поселившись у благочестивого старца пресвитера Серафима. Соблюдая строгий пост, под руководством старца, преподобный стал вести подвижническую жизнь (в Страстную неделю святой Дионисий уходил в лес, где питался одними каштанами).

Вскоре святого Дионисия рукоположили в диакона, а затем в пресвитера. Его жизнь стала известна. К нему начали приходить иноки, для того, чтобы услышать его слово назидания. Он наставил многих беззаконных людей на путь спасения, в том числе одного разбойника, который попытался ограбить келью святого, но святой мудрой беседой привел его к глубокому покаянию.

Братия Филофеевского монастыря, лишившись своего игумена, попросили святого быть их настоятелем. Однако некоторые иноки были недовольны его избранием, после чего возникали распри. Преподобный Дионисий почитал превыше мир и любовь и поэтому он отказался от звания игумена, покинул монастырь и удалился сперва в Верию, а позднее на Олимпийскую гору. К святому стали стекаться ревнители иночества и Дионисий решил построить для них кельи и церковь и начал вместе с ними соблюдать пост и молиться.

Когда преподобный достигнул духовной высоты, он стал творить много чудес. По его молитвам Бог карал нечестивых людей, которые притесняли монах Олимпа или нарушали заповеди Христа, - так тяжкой засухой и градом были разорены владения турка, изгнавшего монахов и разрушившего их монастырь; один пастух, притеснявший обитель, был наказан болезнью и падением скота; за бесстыдство девица одного из селений подверглась нападению беса. Но стоит отметить, что все они, придя в покаяние, также по молитвам святого Дионисия, исцелились и освободились от бедствий.

Преподобный Дионисий составил правила иноческой жизни, примером которых являлся он сам. На горе Олимп он построил храм, а затем и монастырь в честь пророка Божия Илии. Святой Дионисий оставил инокам предсмертный завет об иноческой жизни по Уставу Святой Горы.

Преподобный почил в глубокой старости и был погребен на Олимпе, в церковном притворе устроенном им в монастыре.

Обитель, которую основал святой Дионисий, не раз разрушалась. Позже она была перенесена на новое место, расположенное ниже прежнего, где и находится сегодня. В монастыре функционирует музей. Здесь сохранено много церковной утвари, сосудов и древних византийских икон, а также подарки от русских царей и грамоты. В монастыре Дионисия Олимпийского хранится большое собрание частиц мощей святых угодников Божиих.