Den hellige Demetrius (ru: Димитрий, Дмитрий; Dimitrij, Dmitrij) ble født som Daniel Savvitsj Tuptalo (ru: Daniil; Даниил Саввич Туптало) den 11. desember 1651 i Makarovo vest for Kiev i Russland (nå Kyjiv, hovedstaden i Ukraina). Han var sønn av en velstående kosakkoffiser fra Szlachta (den polske adelen) ved navn Sabas (ru: Savva; Савва). Daniel vokste opp i en svært from familie og ble en dypt troende kristen. I 1660 flyttet familien til Kiev, og i en alder av elleve år begynte Daniel i 1662 på Mogila-akademiet, som var oppkalt etter metropolitt Peter Mogila (ukr: Mohyla) av Kiev (1633-47). Der ble den unge mannens gaver og bemerkelsesverdige evner først oppdaget. I de neste tre årene gjennomgikk han de tre klassene grammatikk, dialektikk og retorikk og skaffet seg språkkunnskaper i latin og gresk.
Den 9. juli 1668 avla den syttenårige Daniel sime monastiske løfter i klosteret St. Kyrillos nord for Kiev og fikk da klosternavnet Demetrius etter den store martyren Demetrius av Thessaloniki (d. ca 304). I Kanev ble han den 25. mars 1669 viet til hierodiakon (munkediakon). Deretter gjorde han ytterligere fremgang i monastisk lydighet i klosteret Kirillov i Kiev, hvor han begynte sin aktivitet som forfatter og predikant. Den 23. mai 1675 viet erkebiskopen av Tsjernigov, Lazar Baranovitsj, ham til hieromunk (prestemunk) i klosteret Gustinja ved Priluki. En kort periode frem til juli 1677 var han predikant i Tsjernigov.
I august 1677 dro Demetrius for å besøke de bysantinske slaviske kristne helligdommene i Hviterussland, som da lå i det polsk-litauiske samveldet og tilhørte den unerte kirken (av bysantinsk ritus i union med Roma). I Vilna (i dag Vilnius i Litauen) skaffet han seg aktivt kjennskap til polsk språk. Han lærte også å kjenne den romersk-katolske Kirkens litteratur. Han ble konfrontert med predikanter fra de romersk-katolske og gresk-katolske kirkene og leste deres verker. I begynnelsen av 1679 dro han fra Litauen og kom den 6. februar 1679 til Baturin i Tsjernihiv oblast i det nordlige Ukraina og slo seg ned ved hoffet til hetman (militærkommandant) Ivan Samojlovitsj. Der viet erkebiskop Lazar Baranovitsj ham til hegumen (abbed) den 5. september 1681. Deretter var han hegumen for klosteret Maksimov, og mellom mars 1682 og slutten av oktober 1683 var han hegumen for det betydningsfulle klosteret St. Nikolas Krupitskij i Baturin (Baturinsk Nikolsk).
I 1684 ble Demetrius kalt til Huleklosteret (Petsjersk Lavra) i Kiev, og på 1680-tallet levde han for det meste der. Han ble utnevnt til klosterets offisielle predikant, og hans prekener mot overdreven drikking og slapp moral gjorde hans navn kjent over hele Russland. Lavraens superior, arkimandritt Barlaam (Jasinskij), kjente sin tidligere disippels svært åndelige legning, hans utdannelse, hans anlegg for vitenskapelig arbeid og hans utvilsomme litterære talent, så han ga ham i oppdrag å integrere alle biografiene om russiske helgener til et enkelt verk som dekket hele kirkeåret. I tyve år, fra våren 1684 til 1705, konsentrerte Demetrius hele sin oppmerksomhet om dette ambisiøse prosjektet, basert på vestlige kritiske modeller, som han utga i fire bind som «Månedlige lesninger» (ru: Tsjetji-Minei; Четьи-минеи) eller Menologion. Arbeidet var en enorm styrkeprøve, siden det gjorde det nødvendig å samle og analysere en mengde ulike kilder og å fremstille dem i et flytende språk som både var verdig og tilgjengelig for alle troende.
Innimellom fant Demetrius også tid til å studere den russisk-ortodokse kirkens ekklesiastiske historie. I 1689 dro han til Moskva i følge med kosakken Ivan Stepanovitsj Mazeppa (1639-1709), militærkommandanten (hetman) som Lord Byron (1788-1824) skrev om i det romantiske diktet Mazeppa (1819). Samtidig ble han utnevnt til hegumen (superior) for flere større klostre i Ukraina. Mellom 22. juni 1694 og 20. juni 1697 var han hegumen for klosteret Peter og Paulus (Petro-Pavlovskij), og i september 1699 ble han utnevnt til arkimandritt for klosteret Spasskij (Spaso-Preobrazjenskago) i Novgorod Severskij i Tsjernigov oblast.
Demetrius' arbeid gjorde at patriark Hadrian (1690-1700) ble oppmerksom på ham, og i 1701 ble han kalt til Moskva etter et dekret fra tsar Peter I den Store (1682-1725). Den 10. februar 1701 kom han til Moskva, og den 23. mars 1701 ble han konsekrert til metropolitt av Tobolsk i Sibir av sin venn Stefan Javorskij (1658-1722), locum tenens (fungerende leder) (1700-21) og senere metropolitt av Moskva (1721-22), og andre høye rangspersoner i Dormisjonskatedralen i Kreml. Men på grunn av betydningen av hans vitenskapelige arbeid samt hans dårlige helse, som ikke tillot et lengre opphold i Tobolsk, ble han den 4. januar 1702 viet til metropolitt av Rostov ved bredden av Nerosjøen i Jaroslavl oblast, en av de eldste byene i Russland. Den kalles nå gjerne Rostov Velikij («Store Rostov») for å skjelne den fra Rostov ved Don (Rostov na Donu) i Rostov oblast, som nå er en mye større by.
Til Rostov kom Demetrius den 1. mars 1702. Han ga uvurderlige bidrag til det russiske utdanningsvesenet ved at han i 1702 i Kreml i Rostov etter forbilde av Mogila-akademiet i Kiev åpnet en gratis skole, hvor det ble undervist i grammatikk, lesing, skriving, latin, gresk, polsk, sang og retorikk. Han åpnet også et lite teater i Rostov, hvor hans egne stykker kunne spilles. Fra august 1705 til den 1. juli 1706 oppholdt han seg i Moskva, og deretter igjen i Rostov frem til sin død, bare i august 1708 var han igjen i Moskva fordi det skulle vies en ny metropolitt av Kiev.
Demetrius var en frittalende predikant som kjempet for kirkens uavhengighet fra statlig kontroll. Han var en ledende motstander av den caesaropapistiske reformen av den russisk-ortodokse kirken som ble fremmet av Theofanes Prokopovitsj (1681-1736). Han var motstander av kirkepolitikken til tsar Peter den Store, og han gled langsomt over partiet til tsarina Eudoxia (Jevdokija Fjodorovna Lopukhina) (1669-1731), tsar Peter den Stores første hustru, og deres sønn, tsarevitsj Alexius (Aleksej Petrovitsj) (1690-1718).
Han var også den første teologen fra den offisielle kirken som tok et oppgjør med de «gammel-troende» (ru: starovery, staroobrjadtsy; староверы, старообрядцы), som var sterkt representert i hans eparki Rostov. Hans muntlige og skriftlige motsetninger med de gammel-troende skjedde i hans siste leveår. Hans grunnleggende verk om de gammel-troende ble først trykt under Peter I. Demetrius er en representant for den sterke ukrainske innflytelsen på den russisk-ortodokse kirken i overgangen mellom 1600- og 1700-tallet.
Han var også en aktiv vitenskapsmann, og mye av hans tid gikk med til å skrive. Han skrev religiøse dramaer på vers, memoarer og et stort antall andakts- og lærebøker. Blant dem var «Det spirituelle alfabet», som understreket presteskapets forpliktelser overfor sin flokk. Selv holdt han i det minste en kort preken hver gang han feiret liturgien (eukaristien). I sin publiserte «Dagbok» skrev han om munker som insisterer på å prøve å skrive vers: «Gud gir disse versemakerne trykkpresser, penger, entusiasme og ledig tid; men deres produkter er av liten nytte for verden». Demetrius var dypt elsket av folket, og som forfatter gjør hans varme stil ham til en betydelig person i russisk religiøs litteratur.
Demetrius var også aktiv som komponist, selv om hans musikalske utdannelse er udokumentert bortsett fra det standard curriculum i musikk som var etablert av Theofanes Prokopovitsj ved Mogila-akademiet i Kiev. Mange av hans botssalmer fikk vid utbredelse, ikke bare i Ukraina, men også på Balkan. Mange av disse salmene ble en integrert del av ukrainsk folkesangtradisjon gjennom de såkalte kobzari, omreisende, ofte blinde sangere.
Demetrius døde den 28. oktober 1709 i Rostov. Han forutså sin egen død tre dager på forhånd og døde mens han var i bønn. Ved hans død ble det oppdaget at han hadde svært få eiendeler bortsett fra bøker og manuskripter. Han hadde bedt å bli gravlagt i katedralen i klosteret St. Jakob, oppkalt etter den hellige Jakob av Rostov. Men etter hans død ba folket i Rostov den patriarkale locum tenens Stefan Javorskij, som hadde kommet til begravelsen, om å foreta begravelsen i byens katedral. Metropolitt Stefan insisterte på å gravlegge sin avdøde venn ved siden av hans forgjenger, den hellige Joasaf. Men det var ikke gjort klar noen grav før Stefan kom, selv om det var gått en måned etter Demetrius' død, og fordi Stefan måtte dra fra Rostov svært raskt, ble det plassert en hastig bygd treramme i graven i klosterkatedralen, og der ble Demetrius gravlagt den 25. november. Denne omstendigheten førte til en rask avdekking av relikviene. Klosterkirken i St. Jakob skulle hans tilhengere komme til å bygge om til Demetrius' helligdom.
I 1752 ble det foretatt reparasjonsarbeider av det ødelagte gulvet over hierarkens grav i katedralkirken i klosteret, og den 21. september ble Demetrius' intakte legeme avdekket. Gravstedet var påvirket av fuktighet, så eikekisten og skriften på den var råtnet, men Demetrius' legeme, og til og med hans omoforion, mitra og bønnesnor av silke var bevart uskadet. Etter avdekkingen av relikviene skjedde det mange mirakler, som ble rapportert til synoden, og på deres ordre ankom metropolitt Sylvester av Suzdal og arkimandritt Gabriel av Simonov til Rostov for å undersøke Demetrius' relikvier samt tilfellene av mirakuløse helbredelser.
Demetrius ble helligkåret av synoden i den russisk-ortodokse kirke den 22. april 1757. Hans minnedag er 28. oktober med en translasjonsfest (avdekking av relikviene) den 21. september. I kunsten fremstilles han som en biskop med høyre hånd løftet i velsignelse. Hans relikvier hviler nå åpent i det sørvestre hjørnet av katedralkirken.
Byen Rostov ved Don ble etablert i 1749 da et tollhus ble bygd ved Temernik, en sideelv til Don, og snart fulgte en stor festning, som ble oppkalt etter Demetrius av Rostov, som da nylig var helligkåret. I 1756 etablerte et handelskompani seg der, og i 1796 fikk bosetningen bystatus og ble da omdøpt til Rostov ved Don for å skjelne den fra gamle Rostov.