Ἐξερχόμενος δὲ ἀπὸ τὸ κριτήριον ὁ Μάρτυς, ἀπέρριψεν ἀπὸ τὴν κεφαλήν του τὸ φέσι, τὸ ὁποῖον ἐφόρει (διὰ νὰ προσεύχεται ἀσκεπής, ἢ καὶ ὡς σημεῖον τῆς ἀσεβοῦς θρησκείας των), οὕτω δὲ ἀσκεπὴς παρουσιάσθη εἰς τὸν ἡγεμόνα παρόντων καὶ πλείστων Ἀγαρηνῶν.
Ὁ ἡγεμών, ὅταν εἶδε καὶ πάλιν τὸν Μάρτυρα, τὸν ἠρώτησε τὰς αἰτίας διὰ τὰς ὁποίας ἐγκατέλειψε τὴν πίστιν των, ἔπειτα δὲ ὑπεσχέθη εἰς τὸν Μάρτυρα ἵππους χρυσοχαλίνους, ἱμάτια πολύτιμα, χρυσὸν καὶ ἄργυρον, πλὴν εἰς δώδεκα ἐρωτήσεις τὰς ὁποίας ὁ ἡγεμών, ὁ γαμβρός του καὶ ἕτερος συγγενής του ἔκαμεν εἰς τὸν Μάρτυρα, μὲ πολλὰς ὑποσχέσεις, κατόπιν δὲ μὲ ἀπειλὰς κολαστηρίων, ἄλλο δὲν ἔλεγεν, εἰ μή· «Χριστιανὸς εἶμαι, προσκυνῶ τὸν Ἐσταυρωμένον μου Ἰησοῦν ὡς Θεὸν ἀληθινόν, προσκυνῶ Πατέρα, Υἱὸν καὶ Ἅγιον Πνεῦμα, Τριάδα ὁμοούσιον καὶ ἀχώριστον». Ἴδετε, ἀδελφοί, Πρόνοιαν Θεοῦ, ὅτι ἐνῷ πρότερον τὸ τρισσὸν τῆς Θεότητος ἠρνήθη ἀπὸ τὴν ἀφροσύνην του εἰς τρία κριτήρια τῶν ἀσεβῶν, λαμπρᾷ τῇ φωνῇ ὡμολόγησε κατόπιν τὴν Ἁγίαν Τριάδα καὶ ἰάτρευσε τὴν ἄρνησίν του μὲ τὴν καλὴν ὁμολογίαν του. Ὅθεν ὁ ἡγεμών, ἰδὼν τὸ ἀμετάθετον τῆς γνώμης του, ἐπρόσταξεν εὐθὺς νὰ ἀποκεφαλισθῇ. Ταύτην τὴν ἀπόφασιν ἀκούσας ὁ μακάριος Δημήτριος μεγάλως ἐχάρη καὶ μὲ φαιδρὸν πρόσωπον ἐφέρετο δέσμιος ὡς ἀρνίον εἰς τὸν τόπον τῆς καταδίκης, ζητῶν καὶ δίδων συγχώρησιν εἰς τοὺς Χριστιανούς, τοὺς ὁποίους συνήντα καθ’ ὁδόν.
Ἦτο δὲ ἄξιον θαυμασμοῦ τὸ νὰ τὸν βλέπῃ τις, ὅτι οὔτε ἐφοβήθη οὔτε ἐδειλίασεν, οὔτε ἡ ὄψις του ἠλλοιώθη, ἀλλ’ ἔτρεχε μετὰ χαρᾶς ὡς ἡ ἔλαφος, κατὰ τὸν Δαβίδ, «ἐπὶ τὰς πηγὰς τῶν ὑδάτων» (Ψαλμ. μα’ 1). Ὅταν δὲ ἔφθασεν εἰς τὸ μέσον τῆς ἀγορᾶς, ὕψωσε τὴν μαρτυρικήν του κεφαλὴν εἰς τὸν οὐρανὸν καὶ ἐβόησε· «Δόξα σοι, Χριστέ μου Ἐσταυρωμένε, ὅτι μὲ ἠξίωσας, τὸν ἁμαρτωλὸν καὶ ἀνάξιον, νὰ φθάσω εἰς αὐτὴν τὴν ἁγίαν ὥραν καὶ νὰ χύσω τὸ ἁμαρτωλόν μου αἷμα διὰ τὸ σωτήριον ὄνομά Σου». Τοῦτο ἀκούσας ὁ δήμιος, τὸν ἐκτύπησε μὲ ράβδον εἰς τὸν λαιμὸν καὶ μετ’ ὀλίγον, ἐκεῖ πλησίον τῆς ἀγορᾶς, τὸν διέταξε νὰ κύψῃ τὴν κεφαλήν του, εὐθὺς δὲ ὁ τρισόλβιος μὲ προθυμίαν ἐγονάτισε. Ὁ δήμιος ὅμως τὸν ἀνήγειρε καὶ πάλιν καὶ προχωρήσας πρὸς τὸ ἐργαστήριον τοῦ αὐθέντου του ἔκαμνε καὶ πάλιν τὰ ἴδια, ἀλλὰ τὸ ἄκακον τοῦ Χριστοῦ ἀρνίον ἀκόμη προθυμότερον ἐδεικνύετο.