Почти в средата на храма, близо до лявата колонада на централния кораб се намирал един шестоъгълен киворий* (следите от него още стоят върху пода на храма), изграден на това място след съновидения и прозрения на благочестиви солунчани, че това място се намирали „пресветите мощи“ на Великомъченика Димитър. Този киворий е разрушен при превземането на солун от арабите през 904 г., както и гроба на светеца при превземането му от Норманите през 1118 г.
Днес е направен нов киворий, в който се намира богато украсен сребърен ковчег с чудотворните мощи на свети Димитър, които са извор на благословия, чудеса и благодеяния не само за благочестивите жители на Солун, но и за всички поклонници на великомъченика св. Димитър мироточиви. Това е най-важното, най-почитано и свещенно място при поклонението в храма.
* Този киворий представлявал шестоъгълно съоръжение, в което се пазел ковчега с мощите на св. Димитър. Киворий но с друга форма има също в центъра на криптата, при аязмото, както и над Светите Двери.