Крипта Святого Димитрия находится внутри храма Святого Димитрия. Вход расположен рядом с правым столпом святилища и ведет в помещение, где, согласно преданию, был заключен, принял мученический венец и захоронен Святой Димитрий. Речь идет о восточной части большой римской бани, располагавшейся недалеко от Агоры и стадиона, обслуживавшей атлетов.
Первоначально верующие фессалоникийцы чтили в Крипте Святого Димитрия посредством источника Святой воды (Агиасма), стекавшейся туда из родника, сохранившегося до наших дней к северу от алтаря. После Х века источник смешался с миррой, собираемой верующими из его резервуаров в различные сосуды - керамические, стеклянные и металлические.
В Крипте находится также часовня с перфорированным отверстием, расположенная в восточной апсиде. Кроме того, в Крипте представлена выставка, экспонирующая находки, обнаруженные, главным образом, в базилике Святого Димитрия и в ходе раскопок на территории самой Крипты