В числе экспонатов – некоторые ценные рукописи с миниатюрами в дорогих окладах и другие реликвии, тканые изделия, например, плащаница XVI в., дар господаря Молдавии Петра Рареша, ценные священнические и архиерейские облачения (саккосы митрополита Иеремии и патриарха Нифонта, энколпион патриарха, митры, епитрахили, орари, палицы, жезлы, покровцы и др.). Надписи на тканых изделиях содержат сведения об их изготовителях, бывших владельцах и жертвователях. В ризнице хранятся кресты с Животворящим Древом, ценные резные кресты, священные сосуды, кадильницы, панагии, печати, богатая коллекция древних монет, небольшая пластинка X в. из слоновой кости с резным изображением Распятия с предстоящими у креста Богородицей и Иоанном Богословом, ангелами и воинами. Серебряный и позолоченный оклад массивного русского Евангелия украшен смальтой и драгоценными камнями разных цветов, между которыми помещены изображения евангелистов и Воскресения Спасителя. Из России его привёз иеродиакон Симеон, пожертвовавший и позолоченную чашу, также со смальтой, и другие предметы на сумму 1,2 тыс. золотых грошей. Так, существуют ещё пять крестов с Животворящим Древом, украшенных жемчугом и кораллами, самый большой из которых используется на освящении воды и выставляется для поклонения в Крестопоклонную неделю. Есть серебряные с позолотой и смальтой рипиды (1661 г.), резные деревянные панагии, две дарохранительницы – русская с эмалью и перламутровая иерусалимская, митры с изображениями и др. Первые сведения о монастыре Дионисия появились на Руси довольно рано, но более полная и систематическая информация была получена благодаря книжной деятельности Максима Грека (жил на Руси в 1518–1556 гг.). Среди многих его произведений исследователи отмечают послание 1518–1519 гг. к великому князю Московскому и всея Руси Василию III об афонских обителях, в котором он в числе прочих обителей уделяет внимание описанию монашеской жизни монастыря Дионисия. Максим Грек излагает историю основания обители, сообщает о 95 насельниках, отдаёт предпочтение общежительным монастырям, каким является монастырь Дионисия, по сравнению с особножительными, говорит о гармоничном сочетании монастырских послушаний и молитв. Максим Грек подчёркивает особенности общежительного монастыря: отсутствие у монахов личной собственности; вклад при вступлении в обитель не влияет на положение монаха. Другой рукописью, имеющей прямое отношение к афоно-русским литературным связям, является рукопись, хранящаяся в библиотеке монастыря Дионисия (1592 г.), – сборник служб святым и другие сочинения. В конце рукописи переписчик иеромонах Макарий оставил греческую надпись о том, что она написана в Москве в лето 7100-е, индикта 5-го, месяца августа в 13-й день, в царствование Феодора и царицы Ирины, когда родила дочь его Феодосию. Иеромонах Макарий был, вероятно, одним из многочисленных посланцев, которые в поисках денежных средств для своих монастырей приходили в XVI в. в Москву. Нередко они долгое время жили в русской столице, занимаясь книгописанием. Покидая Москву, они, как правило, увозили с собой и переписанные книги. Несколько рукописей было послано братией монастыря Дионисия в Россию с Арсением (Сухановым), в середине XVII в. отправленным патриархом Никоном на Афон.