Mozaicurile din biserica Sfantul Dumitru nu sunt legate de un program de ansamblu. Sunt panouri votive, care au fost executate de-a lungul veacurilor, drept prinos marelui sfant taumaturg pentru binefacerile aduse unor persoane particulare sau orasului al carui protector era. Cele mai vechi, asezate pe peretii colateralelor, dateaza din secolele al V-lea si al Vl-lea. Multe dintre ele au supravietuit incendiului care a distrus biserica sub Heraclius, in anul 630. Curatate in 1907 de tencuiala turceasca ce le acoperea, ele au disparut aproape cu totul in incendiul din 1917, dupa ce fusesera facute unele fotografii care, din nefericire, nu ne ajuta intotdeauna sa ne dam seama de detaliile stilului sau ale iconografiei. Cel mai adesea sfantul era inconjurat de donatori si de familiile lor. Dar incendiul din 1917 a scos la iveala si unele mozaicuri pana atunci necunoscute.
Mozaicurile posterioare incendiului din 630 ocupa mai ales stalpii de la intrarea altarului. Pe fata de nord a stalpului sud, sfantul Dumitru este inconjurat, la dreapta sa, de un episcop si, la stanga sa, de un magistrat : dupa inscriptiile din partea de jos a tabloului acestia ar fi ctitorii bisericii, adica episcopul care a reconstruit-o si prefectul Leontios care a ridicat-o in secolul al V-lea, doar daca nu cumva e vorba de guvernatorul imperial al orasului din epoca reconstructiei. Inscriptia multumeste inca o data sfintului Dumitru pentru ca a eliberat orasul "intorcand din fata lui valul flotelor barbare" atunci cand a avut loc atacul slavilor, in 617. Acest panou este cu totul diferit de iluzionismul picturii elenistico-romane. Arta mozaicului se apropie aici de arta icoanelor, care capatase o mare dezvoltare incepand din a doua jumatate a secolului al Vl-lea. Compozitia este dominata de grija fata de o simetrie elementara. Zidul crenelat care, sub o ingusta fasie de cer albastru, ocupa fundalul, nu mai are valoarea unui element de decor realist sau teatral, ci joaca rolul unui ornament destinat sa scoata in evidenta cele trei personaje: cele doua creneluri de care sunt agatate draperii verzi alcatuiesc un fel de nimb patrat in spatele capetelor episcopului si magistratului.
Figurile sunt plate si tepene. Eliberate de orice pondere, ele par sa pluteasca deasupra solului intr-un spatiu lipsit de adancime. Lungile cute verticale si paralele care brazdeaza vesmintele nu mai au drept scop sa puna in valoare volumele trupului, nici eleganta gesturilor, ci, dimpotriva, sa accentueze rigiditatea pozelor strict frontale. Desenul conturului capata o mai mare insemnatate pentru a pastra efigiilor unitatea si echilibrul. Coloritul se indeparteaza si el de ceea ce ar putea aminti pulsarea vietii carnale, reducandu-se la o gama restransa in care domina tonurile reci: albe, cenusii si verzi. Pictorul a renuntat la seductia fondului de aur stralucitor. Este intr-adevar arta severa a unei epoci in care Imperiul a fost expus celor mai grele lovituri ale dusmanilor sai, slavi si arabi, si ai carei eroi au fost calugarii si soldatii.