Zarewitsch Dimitri, Sohn des Zaren Johannes IV. des Schrecklichen aus dessen siebter Ehe mit Maria Fjodorowna (aus der Familie Nagih), wurde 1582 in Moskau geboren. Nach dem Tod von Iwan dem Schrecklichen bestieg der ältere Bruder von Zarewitsch Demetrius, Theodor Ioannowitsch, den Thron. Der eigentliche Herrscher des russischen Staates in dieser Zeit war jedoch sein Schwager, der Bojar Boris Godunow, der sich und seine Familie auf dem russischen Thron etablieren wollte.
Um dieses Ziel zu erreichen, musste er zunächst den legitimen russischen Thronfolger loswerden, der aufgrund der Kinderlosigkeit des Zaren Theodor Ioannowitsch der junge Zarewitsch Dimitri war. Um seinen Plan umzusetzen, beschloss Godunow, den Fürsten vom Moskauer Königshof zu entfernen. Zusammen mit seiner Mutter, der Königinwitwe Maria Fjodorowna, und ihren Verwandten wurde Zarewitsch Demetrius in seine Apanagestadt Uglitsch geschickt.
Um gefährliches Blutvergießen zu vermeiden, versuchte Boris Godunow zunächst, den jungen Thronfolger zu verleumden, indem er über seine Anhänger falsche Gerüchte über die imaginäre Illegitimität des Fürsten verbreitete und ihm verbot, sich während der Gottesdienste an seinen Namen zu erinnern. Da diese Aktionen nicht das brachten, was er wollte, griff der heimtückische Boris darauf zurück, neue Fiktionen über die Neigung seines sechsjährigen Jungen zur Grausamkeit zu verbreiten, die er angeblich von seinem Vater geerbt hatte. Diese Fabrikationen erreichten jedoch nicht das gewünschte Ziel.
Dann beschloss Boris Godunow, extreme Maßnahmen zu ergreifen. Ein Versuch, den jungen Prinzen mit Hilfe von Wassilisa Wolchowa, der Krankenschwester von Dimitri Ioannowitsch, zu vergiften, blieb erfolglos. Durch seinen Komplizen Andrei Lupp-Kleshnin fand Boris eine vertraute Person, den Angestellten Michail Bityagowski, der es unternahm, den Prinzen mit seinen eigenen Händen zu töten. Bityagovsky wurde mit seinem Sohn Daniil und seinem Neffen Nikita Kachalov nach Uglitsch geschickt, angeblich um die Zemstvo-Angelegenheiten und den Haushalt der Königinwitwe zu verwalten, und wies Wolchowa an, den Prinzen zum vereinbarten Zeitpunkt auf den Hof zu bringen. An einem Sabbattag, dem 28. Mai 1591, wurde Demetrius von den Verschwörern brutal getötet, indem er ihm in die Kehle und andere Körperteile stach und die Treppe hinuntergeworfen wurde.
Beim Anblick dieser schrecklichen Gräueltat schlug der Küster der Domkirche Alarm und rief das Volk. Menschen, die aus der ganzen Stadt flohen, rächten unschuldiges Blut, indem sie die brutalen Verschwörer willkürlich töteten. Anschließend gelang es Boris Godunow durch seine zur Verhandlung nach Uglitsch geschickten Männer, Zar Theodor Ioannowitsch davon zu überzeugen, dass sein jüngerer Bruder angeblich an einer Sturzkrankheit litt und starb, nachdem er versehentlich auf ein Messer gefallen war.
Zarewitsch Demetrius wurde zu Ehren der Verklärung des Herrn in Uglitsch in der Palastkirche beigesetzt. Bereits während der Herrschaft von Boris Godunow begann man am Grab des seligen Zarewitsch Demetrius Krankenheilungen durchzuführen. Im Jahr 1606, während der Herrschaft von Wassili Schuiski, wurden unter Patriarch Hermogenes die heiligen Reliquien des Passionsträgers unverweslich aufgefunden und im Namen des Erzengels Michael in Moskau von Metropolit Philaret von Rostow und Jaroslawl in die Kathedrale überführt.
Der Herr verherrlichte die Reliquien des seligen Zarewitsch Demetrius mit vielen Wundern. Der heilige Demetrius von Rostow hat das Leben und die Beschreibung wundersamer Heilungen anhand der Gebete des Heiligen Zarewitsch Demetrius zusammengestellt, aus denen klar hervorgeht, dass Menschen mit Augen besonders oft geheilt wurden.
In Uglitsch, am Ort der Ermordung des heiligen Fürsten Demetrius, wurde ein nach ihm benannter Tempel errichtet, der im Volksmund «kirche des Zarewitsch Demetrius auf Blood» genannt wurde. In dieser Kirche befand sich das handschriftliche Leben des seligen Zarewitsch, geschrieben vom heiligen Demetrius, Metropolit von Rostow.
Während des Vaterländischen Krieges von 1812 wurden die heiligen Reliquien des seligen Zarewitsch Demetrius vor der Schändung durch den Priester des Moskauer Himmelfahrtsklosters, Johannes Veniminow, gerettet, der sie aus der Erzengelkathedrale unter seine Kleidung nahm und im Altar versteckte Chöre des zweiten Ranges der Kathedralkirche im Himmelfahrtskloster. Nach der Vertreibung der Franzosen wurden die heiligen Reliquien feierlich an den bisherigen Platz — in der Erzengelkathedrale überführt.