С подобающей честью, при всеобщем плаче труженическое тело его было положено во гроб и в тот же день с псалмопением, в сопровождении всей братии повезли его из Покровской обители в Сосновец. Но конь, везший тело святого, отойдя недалеко, остановился и не пошел далее, несмотря ни на какия понуждения. Тогда прп. Амфнлохий велел привести любимого коня Дионисиева, и хотя он был не лучше и не сильнее первого, однако легко довез тело до пустыни, как бы чувствуя, что в последний раз служит любившему его старцу. На другой день, по совершении Божественной службы, тело святого было погребено согласно завещанию преподобного в приготовленной им для себя могиле в четырех шагах от стены Предтеченского храма в Сосновце, над которой впоследствии была устроена гробница, украшенная золоченой резьбой.

В 1547 году Московский Собор, почитая подвиг преподобного Дионисия и чудесные исцеления, которые он являл после своей кончины, причислил его к лику святых. Служба преподобному составлена в 1548 году. Жизнеописание святого Дионисия составлено глушицким иноком Иринархом.

Преподобный Дионисий, вышедши из Каменного монастыря без всяких средств, устроил четыре иноческих обители и две приходские церкви и при кончине своей оставил лавре Глушицкой весьма достаточные средства для безбедного существования. Но лучшим и более дорогим наследством, оставшимся после него, было водворение им в своих обителях строгого порядка, учреждение общежительного устава и утверждение в сердцах учеников духа истинного подвижничества, долго продолжавшегося на Глушицах и после его кончины, так что Иоанн IV, самый взыскательный и строгий ценитель монашества, должен был признаться, что «на Глушицах обитель процветает постническими подвигами». Целый ряд учеников и ближайших преемников прп. Дионисия настолько был верен его преданию и так старался во всем подражать ему, что и после блаженной его кончины не было на Глушицах ни в чем перемены, как бы сам пустынный авва все еще продолжал управлять своими обителями.