Η είσοδος της κρύπτης βρίσκεται δίπλα από τον δεξιό πεσσό του ιερού βήματος του ναού του Αγίου Δημητρίου και οδηγεί στο χώρο εκείνο που σύμφωνα με την παράδοση φυλακίσθηκε, μαρτύρησε και τάφηκε ο Άγιος Δημήτριος.
Πρόκειται για το ανατολικό τμήμα του μεγάλου ρωμαικού λουτρού που βρισκόταν κοντά στην αγορά και το στάδιο για την εξυπηρέτηση των αθλητών.
Ο Άγιος Δημήτριος, ο θαυματουργός προστάτης της Θεσσαλονίκης, τιμήθηκε αμέσως μετά την καθιέρωση του χριστιανισμού. Στον Ναό του, από την ίδρυσή του (μέσα του 5ου αι.), τρεις ήταν οι κύριοι χώροι τιμής του: το σταυρόσχημο Εγκαίνιο στο ιερό του Ναού, το εξαγωνικό Κιβώριο στο κεντρικό κλίτος και η Κρύπτη με την κρήνη.
Η Κρύπτη του Ναού του Αγίου Δημητρίου στη Θεσσαλονίκη αναφέρεται στο σύμπλεγμα στοών και διαδρόμων, οι οποίοι υποβαστάζονται από ισχυρούς στύλους κάτω από το Ιερό Βήμα και αποτελούσε το ανατολικό τμήμα του Ρωμαϊκού λουτρού. Στη ρωμαϊκή περίοδο ο χώρος ήταν ισόγειο και το λουτρό στο σημείο αυτό διώροφο, λόγω της κλίσης του εδάφους. Στην τελευταία ρωμαϊκή φάση το κτίσμα είχε στο κέντρο κρήνη με πέντε κόγχες, που πλαισιώνονταν από στοές.
Τον 5ο αι. μετά την ίδρυση του πρώτου μεγάλου Ναού το ισόγειο διαμέρισμα των λουτρών ενσωματώνεται στον ήδη υπάρχοντα χώρο ως χώρος του Μαρτυρίου και Κρύπτη. Αρχικά στην Κρύπτη οι πιστοί Θεσσαλονικείς τιμούσαν τον Άγιο μέσῳ του αγιάσματος, που ελάμβαναν από την κρήνη στην οποία έρρεε από πηγάδι που σώζεται μέχρι και σήμερα βόρεια του Ιερού. Μετά τον 10ο αι. η κρήνη συνδέεται με το Μύρο που συνέλεγαν οι πιστοί από τις δεξαμενές της με διάφορα αγγεία, πήλινα, γυάλινα ή μεταλλικά. Ανάμεσά τους ξεχωρίζουν τα «κουτρούβια», μολύβδινα μικρά δοχεία στο σχήμα παλαιοχριστιανικών ευλογιών. Το Μύρο το φύλαγαν και σε περίοπτα φυλακτά ή κιβωτίδια από πολύτιμα μέταλλα, που επέτρεπαν τη μεταφορά του σε μακρινές χώρες. Η εξάπλωση που είχαν τα αντικείμενα αυτά στον χριστιανικό κόσμο υπήρξε μεγάλη, γεγονός που φανερώνει τη διάδοση της τιμής του Αγίου
Στον χώρο της Κρύπτης υπάρχει και Παρεκκλήσιο με διάτρητο άνοιγμα στην ανατολική κόγχη του. Στους παλαιοχριστιανικούς χρόνους επικοινωνούσε με την κρήνη του αγιάσματος, αλλά και με το ιερό του Ναού. Πιθανότατα είναι και ο τόπος όπου ακριβώς εμαρτύρησε ο Άγιος. Στο κεντρικό μέρος της Κρύπτης, στον ημικυκλικό χώρο της αψίδος και σε μικρή απόσταση από τον ρωμαϊκό τοίχο με τις πέντε κόγχες προσετέθη διάδρομος με ημικυκλικό Κιβώριο, που φράσσεται με θωράκια με σταυρούς επάνω σε χαμηλή και ανάγλυφη βάση, η οποία έφτανε αρχικώς μέχρι των εκατέρωθεν αρχαίων τοίχων της αψίδος, αποκλείοντας έτσι ολόκληρο τον τοίχο με τις κόγχες. Η βάση αυτή στον νότιο διάδρομο διακόπτεται σε μικρή απόσταση από τον τοίχο της αψίδος. Πιθανώς υπήρχε εκεί αρχικώς πύλη, διότι στο άκρον της βάσης παρατηρείται τριγωνική λάξευση. Το Κιβώριο αποτελεί και τον χώρο όπου έρρεε το αγίασμα και το μύρο, το οποίο εξήρχετο, όπως αναφέρεται στις ιστορικές πηγές και τους εγκωμιαστικούς λόγους προς τιμήν του Μεγαλομάρτυρος, από τις πληγές του παναγίου σώματός του. Αυτό αποδεικνύεται και από τις σωληνώσεις και τους υδαταγωγούς που διακλαδίζονται δεξιά και αριστερά στις δεξαμενές, οι οποίες διέρχονται κάτω από το ιερό του Ναού, ξεκινώντας από το φρέαρ και καταλήγοντας στη μικρή μαρμάρινη φιάλη, η βάση της οποίας φαίνεται ακόμη έμπροσθεν του Κιβωρίου. Το Κιβώριο αποτελείται από επτά κιονίσκους, που βαστάζουν υψηλομέτωπα ανάγλυφα μαρμάρινα τόξα.
Εκατέρωθεν της δεξαμενής του Κιβωρίου προστέθηκαν θωράκια, ώστε να δημιουργηθούν τρεις κλειστοί χώροι, όπως βρέθηκαν κατά την αποχωμάτωση της Κρύπτης. Οι ιδιαίτερες συνθήκες του χώρου δεν επέτρεπαν την προέκταση του ναού προς ανατολάς, με αποτέλεσμα ο τάφος του Αγίου να μην μπορεί να συμπέσει εντός του κυρίως Ναού, της μεγάλης βασιλικής του Λεοντίου, αλλά εντός του Ιερού Βήματος, κάτω από την Αγία Τράπεζα. Πιθανότατα για λόγους λειτουργικότητας του χώρου, για να εξυπηρετούνται οι ανάγκες των πιστών που ήθελαν να προσκυνούν τον τάφο του Μάρτυρος και ένεκα της αρχαίας παραδόσης της ανατολικής Εκκλησίας σε παρόμοιες περιπτώσεις, όπως συνέβη με τον τάφο του Αποστόλου Βαρνάβα της Κύπρου και του Αγίου Βαβύλα, ο οποίος μεταφέρθηκε από την Αντιόχεια στη Δάφνη, ο τάφος του Αγίου Δημητρίου μεταφέρθηκε στον νέο Ναό προς το κέντρο, εντός αργυράς λάρνακος, εις το αργυρούν Κιβώριον, το οποίοευρίσκετο «πρὸς τοῖς λαοῖς πλευροῖς». Στα χρόνια της Τουρκοκρατίας η Κρύπτη καταχώνεται και ξαναβρίσκεται μετά την πυρκαγιά του 1917, οπότε και ακολουθεί η αναστήλωσή της.
