Зато мученическая кончина святого и его спутников описана с деталями, характерными для западной агиографии: Дионисий Ареопагит берёт в руки свою отсечённую голову, проходит две мили и отдаёт её Катуле, которая после этого становится христианкой. В Синаксаре Константинопольской церкви (конец Х в.) место кончины Дионисия Ареопагита не уточняется. В Минологии Василия II (конец Х в.) говорится о казни Дионисия Ареопагита по приказу афинского архонта. Обезглавленный мученик также прошёл две мили, однако не названная по имени женщина, которой он отдаёт свою голову, – христианка, а не язычница, не известны и имена двух спутников Дионисия Ареопагита. По-видимому, рассказ о казни Дионисия Ареопагита по приказу «архонта афинского» мотивирован стремлением сделать из него именно греческого святого. «Житие Дионисия Ареопагита» в составе нестишного Пролога первой редакции имело протографом Житие из греческого синаксаря, отличного и от Минология Василия II, и от Синаксаря Великой церкви; в нём не говорится об афинском архонте. Согласно этому источнику, Дионисий Ареопагит был схвачен эллинами, претерпел от них многие мучения и был обезглавлен. В заметке о Дионисии Ареопагите из словаря «Суда» (X в.) он не отмечен как западный мученик, хотя её автор знает и цитирует Михаила Синкелла. Здесь нет и подробностей обстоятельств его кончины. Таким образом, в византийской агиографии существовала и другая традиция мученичества Дионисия Ареопагита, отличная от принесённой с Запада Митродором и развитой Михаилом Синкеллом и Симеоном Метафрастом, представляющая его как афинского мученика. Тем не менее, в том виде, в каком эта византийская традиция фиксируется в Минологии Василия II и словаре «Суда», она уже успела претерпеть сильное влияние западной. Эта традиция не была чужда в IX в. и Западу, и, в частности, отражена в Древнем (Малом) Римском Мартирологе и Мартирологе Адона Вьеннского. В ранних латинских календарях память Дионисия Ареопагита отсутствует. Древнейшее упоминание о ней содержится в Галльской редакции Мартиролога Иеронима Стридонского (конец VI в.), где указана память свв. Дионисия, Рустика и Елевферия в Паризиях (9 октября). Имена святых помещены в основной части заметки; это позволяет исследователям предполагать, что их память содержалась и в Италийской редакции Мартиролога (первая половина V в.). В наиболее ранних рукописях, Бернской и Вайсенбургской (VIII–IX вв.), св. Рустик назван диаконом, а Елевферий – пресвитером. В более поздней рукописи из монастыря Райхенау и в списке монаха Невелона из Корби в соответствии с агиографической традицией, восходящей к Венанцию Фортунату, св. Рустик именуется пресвитером. Исследователи полагают, что память Дионисия Ареопагита присутствовала в Мартирологе Беды Достопочтенного, сохранившемся в составе Мартиролога Флора Лионского и Англосаксонского календаря (IX в.). В Мартирологе Рабана Мавра содержится краткое указание на то, что Дионисий Ареопагит был направлен в Галлию Климентом. Память Дионисия Ареопагита упоминается также в стихотворном Мартирологе Вандальберта Прюмского (842 или 848 г.). Его память под 3 октября впервые появилась в греко-латинских календарях, составленных в Италии: мраморном Неаполитанском календаре (середина IX в.), который по составу относится ко второй половине VII в., и двух канонарях южноитальянского происхождения, хранящихся в монастыре великомученицы Екатерины на Синае,  – первый написан в середине IX в., второй – в X – начале XI вв. (архетип рубежа VIII и IX вв.).