Comme rapporté dans les Actes des Apôtres (Actes 17:34), il a été converti au christianisme par la prédication de Paul l’Apôtre pendant le sermon de l’Aréopage, selon Denys, évêque de Corinthe, cité par Eusèbe. Il fut l’un des premiers Athéniens à croire en Christ.
La tradition veut que plus tôt, à un jeune âge, il se soit retrouvé à Héliopolis en Égypte (près du Caire) juste au moment de la crucifixion du Christ à Jérusalem. En ce Grand vendredi, au moment de la crucifixion du Christ, selon l’Évangile, « De midi à trois heures de l’après-midi, les ténèbres sont venues sur toute la terre. » (Matthieu 27:45). Le jeune garçon, Denys, a été choqué par ce phénomène paradoxal et s’est exclamé: « Dieu souffre ou est toujours découragé » (« Dieu souffre ou est tout perdu »). Il a pris soin de noter le jour et l’heure de cet événement surnaturel de l’obscurité du Soleil.
Lorsque Denys revint à Athènes, il entendit la prédication de l’apôtre Paul sur la colline de l’Aréopage à Athènes, parlant de cette obscurité surnaturelle pendant la Crucifixion du Seigneur, dissipant tout doute sur la validité de sa nouvelle foi. Il a été baptisé avec sa famille en 52 après JC. Son acceptation du Christ est mentionnée dans Actes 17:34, « Mais certains hommes se sont joints à lui et ont cru, parmi lesquels se trouvaient également Denys l’Aréopagite et une femme nommée Damaris et d’autres avec eux. » Ainsi, lorsque Denys entendit Paul prêcher sur le Christ sur la colline de l’Aréopage à Athènes, il se rappela cette expérience qui renforça sa conviction que Paul disait la vérité sur le Christ en tant que Messie et Sauveur du Monde promis depuis longtemps. Des récits historiques ont écrit que lorsqu’il a appris que la Mère du Christ, Marie, vivait à Jérusalem, il s’est rendu à Jérusalem pour la rencontrer. De cette rencontre, il dit : » Son apparence, ses traits, toute son apparence témoignent qu’elle est bien Mère de Dieu. »À Jérusalem, il a également découvert où dormait Marie et a quitté ce monde pour rejoindre son Fils et son Dieu. Puis il pleura cruellement comme les Apôtres et d’autres chefs d’Église des torrents de larmes et assista également aux funérailles de Marie à Jérusalem. Denys a subi la fin d’un martyr chrétien en brûlant. Son histoire a été conservée par l’historien paléochrétien, Eusèbe de Césarée dans son histoire ecclésiastique
Après sa conversion, Denys devint le premier évêque d’Athènes. Il est vénéré comme saint dans les églises catholiques et orthodoxes orientales. Il est le saint patron d’Athènes et est vénéré comme le protecteur des Juges et du Pouvoir judiciaire. Sa mémoire est célébrée le 3 octobre. Son jour de nom dans l’Église orthodoxe orientale est le 3 octobre et dans l’Église catholique le 9 octobre.