В IX в. Анастасий Библиотекарь перевёл «Мученичество» с чудесами Димитрия Солунского на латинский язык в работе, посвящённой Карлу Лысому. В результате Крестовых походов и роста культурного обмена с Византией возросло почитание Димитрия Солунского на Западе. Так, согласно Хронике Петра Тудебода, Димитрий Солунский вместе с великомучениками Георгием Чудотворцем и Феодором возглавляли христианское войско во время Антиохийской битвы в 1098 г. Крестоносцы привезли в Европу иконы и реликварии с изображением Димитрия Солунского (одними из известных являются образы святого XII – начала XIII в. в соборе Сан-Марко в Венеции). О почитании Димитрия Солунского славянами было известно ещё до принятия ими христианства, в период расселения на Дунае, прежде всего, в Сирмии (Среме). Димитрий Солунский был одним из небесных покровителей воссозданной в 869 г. Сирмийской (Паннонской) архиепископии, во главе которой стал славянский первоучитель равноапостольный Мефодий (869–885 гг.), уроженец Фессалоники. В ближайшем окружении архиепископа (если не им самим) был создан один из древнейших памятников славянской гимнографии – канон Димитрию Солунскому. 26 октября, в день памяти Димитрия Солунского, Мефодий окончил перевод ветхозаветных книг и «святое возношение таиное с клиросомь своим вознёс, сотвори память святаго Димитрия». Имя Димитрия Солунского помещено в числе святых великомучеников в «Молитве на диавола», относимой исследователями к кирилло-мефодиевской эпохе, и в «Молитве Святой Троице», написанной, вероятно, до 1096 г. в Сазавском монастыре в Чехии и следующей в русле кирилло-мефодиевской традиции. Традиция особого почитания Димитрия Солунского в Среме должна была сохраняться и в позднейшие времена, по крайней мере, до XIII–XIV вв., поскольку в конце IX – начале XI в. эта область входила в состав Первого Болгарского царства и западноболгарской державы комитопулов, и здесь существовала епископия, упоминаемая в хрисовуле византийского императора Василия II (1018 г.) Охридской архиепископии. Во времена венгерского владычества в Среме на месте современного Сремска-Митровицы до 1334 г. под юрисдикцией Константинопольского патриарха существовал православный монастырь во имя Димитрия Солунского. В XII в. обители оказывал покровительство бан и палатин (позднее недолгое время великий жупан Рашки Белош); во второй половине XIII в. давали жалованную грамоту русские князья – изгои из Галича – внуки Ярослава Осмомысла Василько и Иоанн-Владимир. Во второй трети ХIII в. монастырь находился во владениях князя Ростислава Михайловича (сын князя Михаила Всеволодовича Черниговского), которому Срем был пожалован венгерским королём. Память Димитрия Солунского встречается также в месяцесловах хорватских глаголических богослужебных книг архаической традиции (например, в Миссале второй половины – конца XIV в.). Это может быть и отголоском кирилло-мефодиевской традиции и остатком почитания великомученика в византийской Далмации.