Esta es la mayor iglesia de la ciudad (catalogada por la Unesco) y el principal santuario dedicado a su santo patrón, Demetrio, erigida sobre el lugar en el que se supone que fue martirizado en torno al año 306. Restaurada tras el incendio de 1917 de acuerdo con los planos originales, la iglesia conserva elementos de incomparable interés histórico y artístico. Destacar, por ejemplo, los primorosos mosaicos bizantinos del s. VII que decoran los pilares a uno y otro lado de la entrada al ábside.