В соответствии с Житием Дометий Врач был на службе у императора Валента (364–378 гг.) и участвовал в преследованиях христиан. Однажды в видении ангел предсказал ему события, при которых Бог явит Своё милосердие. Вскоре Дометий Врач заболел и был вынужден оставить службу: он отправился в Курдистан, на гору Курос (к северу от современного города Мардин, Турция), где уединился в одной из пещер вместе с двумя учениками. В течение 30 лет, проведённых в отшельничестве, совершил множество исцелений (в основном, исцелял от ишиаса, которым страдал сам), вызвав таким образом зависть окрестных врачей, которые замуровали его в пещере. После смерти святого пещера стала местом паломничества, и вскоре вокруг неё был построен монастырь. Большинство исследователей объясняют эти параллели тем, что Дометий Персиянин и Дометий Врач являются одним и тем же лицом. Однако на раннем этапе всё же сформировались две традиции почитания этих святых: Дометий Персиянин был прославлен как мученик, а Дометий Врач – как целитель. По мнению П. Пеетерса, более авторитетной является сирийская версия Жития, а греческая отражает более поздний этап развития почитания. По свидетельству Никодима Святогорца, ещё одно греческое Житие Дометия Персиянина хранится в Великой Лавре (Афон), однако в научной литературе сведений о нём нет. Самые ранние, но малоинформативные источники отражают этап, когда две традиции существенно ещё не разошлись. Это – рассказ Иоанна Малалы о том, что люди приходили к Дометию Персиянину за исцелением, однако говорится и о мученической кончине. В небольшом фрагменте из сочинения Григория Турского «О славе мучеников» Дометий Персиянин назван мучеником, но также описывается и его чудесная способность исцелять от ишиаса. В Мартирологе Узуарда и в Римском Мартирологе Цезаря Барония указаны два мученика по имени Дометий: один – под 5 июля как «Дометий, мученик сирийский», а другой – под 7 августа как «Дометий, мученик в Нисибине Месопотамском». В некоторых греческих агиографических сборниках память Дометия Персиянина отмечается также 4 октября (Минологий Василия II), в славяно-русской Супрасльской Минее XI в. – 24 марта, в домакариевских Минеях Четьих XV в. – 23 марта (исследователи полагают, что в какой-то из этих дней отмечалось перенесение мощей Дометия Персиянина). Архиепископ Сергий (Спасский) отождествлял Дометия Персиянина с Доместием (память в Греческой церкви 26 января), преподобным Дометием (память в Греческой  церкви 7, 8 марта), мучеником Дометием (память в Греческой церкви 30 октября), Ипполит Делеэ – с мучеником Дометием (память в Греческой  церкви 7 декабря).