Santa Dionísia sofreu martírio quando Décio era imperador por volta dos ano 249, em Lampsaco, na Turquia. Ela era uma jovem de 16 anos.
Juntamente com Santa Dionísia, também foram martirizados Paulo e André. Contam que juntamente com eles, foi preso também Nicômaco e que Paulo e André resistiram a tortura até o fim quando foram lapidados, mas Nicômaco fraquejou e renegou a fé, mais ainda com o libellum (certificado de apostasia) na mão, Nicômaco morreu subitamente.
Santa Dionísia declarou perante o tribunal, que era cristã. Foi entregue aos soldados para que fosse cruelmente mal-tratada e humilhada publicamente. Deus enviou seu anjo para que a protegesse de toda humilhação. Foi morta a espada.