הקריפטה של אגיוס דימיטריוס ממוקמת בתוך מקדש אגיוס דימיטריוס. הכניסה שוכנת ליד העמוד הימני של הדוכן ומובילה למיקום המדויק שלפי המסורת אגיוס דימיטריוס נכלא, נפטר ונקבר לאחר מכן. זהו הצד המזרחי של מרחץ רומי קודם שנמצא קרוב לפורום ולאצטדיון לנוחיות הספורטאים. בתחילה היה הקריפטה מקום לכבוד אגיוס דימיטריוס עבור התסלונים הנוצרים, באמצעות מים קדושים שנרכשו על ידי האגן שזרם ממזרקה שעדיין שמורה, בצד הצפוני של הכנסייה. מאז המאה העשירית, המזרקה קשורה למירון שנאסף על ידי הצאן במיכלי קרמיקה, זכוכית או מתכת. קפלה עם פתח מנוקב בזווית המזרחית נמצאת בתוך הקריפטה, ואילו הקריפטה עצמה מארחת תערוכת קבע של שרידים מהבזיליקה ומחפירות האתר.