Se dice que San Demetrio fue el undécimo sucesor de San Marcos. En todo caso, es el primer obispo de Alejandría del que tenemos noticias ciertas, particularmente por lo que se refiere a sus relaciones con Orígenes. Cuando Clemente renunció a la dirección de la escuela catequística de Alejandría, San Demetrio nombró a Orígenes para que le sucediese en ese puesto. San Demetrio y Orígenes eran íntimos amigos y el santo obispo le defendió contra los que le atacaban por haberse mutilado voluntariamente. Más tarde, Orígenes fue a Cesárea de Palestina y aceptó una invitación para predicar ante una asamblea de obispos. San Demetrio se opuso a ello, porque Orígenes no era todavía clérigo y le mandó volver a Alejandría. Quince años más tarde, Orígenes se trasladó a Atenas, y al pasar por Cesárea, recibió la ordenación sacerdotal sin la autorización de su obispo. Entonces San Demetrio reunió un sínodo que le condenó por varios capítulos y le prohibió predicar.

   Según se dice, San Demetrio instituyó tres sedes sufragáneas de Alejandría. Basándose en el testimonio de San Jerónimo, muchos autores afirman que el santo envió a San Panteno en su misión a Etiopía y el Yemen, pero probablemente San Panteno fue allá antes de que San Demetrio fuese obispo. Nuestro santo gobernó la diócesis de Alejandría durante cuarenta y dos años y murió a los 105 de edad, el año 231. El pueblo le amaba y le temía a la vez, porque poseía el don de leer los pensamientos secretos y de adivinar los pecados.