Архимандрит Дионисий (в миру Дмитрий Петрович Виноградов) родился в 1823 году в Москве в семье диакона. Образование получил в Московской духовной семинарии, которую окончил в 1846 году. В 1848 году он был определен на службу в московское Донское приходское училище учителем второго класса. Начиная с этого времени на протяжении 25 лет Дмитрий, а затем Дионисий Виноградов служил в должностях учителя, инспектора и смотрителя различных духовных училищ. В марте 1850 года он был назначен учителем латинского языка, географии, арифметики и нотного пения в высшее отделение Донского уездного училища; 7 октября того же года переведен на должность инспектора Перервинских уездного и приходского духовных училищ и учителя тех же предметов в высшем отделении Перервинского уездного училища.
В 1853 году Дмитрий Виноградов подает прошение о пострижении его в монашество и 4 октября принимает монашеский постриг с именем Дионисий в честь святого Дионисия Ареопагита. 1 ноября того же года монах Дионисий рукоположен в иеродиакона, а 8 ноября – в иеромонаха. 18 декабря 1853 года он назначается смотрителем Звенигородских духовных училищ и учителем древнегреческого языка, географии и арифметики в высшем отделении Звенигородского училища. С 26 февраля 1854 года иеромонах Дионисий преподает в том же отделении закон Божий, Священную историю, латинский язык и нотное пение. 26 августа 1855 года его перемещают на должность смотрителя Перервинских духовных училищ и учителя в высшем отделении уездного училища по классу катехизиса, Священной истории и греческого языка. 7 февраля 1857 года о. Дионисий награжден набедренником. 10 апреля 1857 года он был определен в число соборных иеромонахов Донского монастыря в Москве. В 1859 году перемещен на должность смотрителя Московских Заиконоспасских духовных уездного и приходского училищ и учителя по классу катехизиса и Священной истории в высшем отделении уездного училища. 26 марта 1866 года иеромонах Дионисий награжден наперсным золотым крестом; 8 мая 1870 года возведен в сан игумена с возложением на него палицы.
Можайский Лужецкий Рождества Богородицы Ферапонтов мужской монастырь. Гравюра 1888 г.
В 1874 году о. Дионисий был назначен настоятелем Можайского Лужецкого второго класса монастыря с возведением в сан архимандрита. С этого же года архимандрит Дионисий состоял членом Можайского духовного правления до самого закрытия его в 1881 году. В течение почти 20 лет архимандрит Дионисий, получив в управление один из древнейших монастырей Московской епархии, не только пребывал в непрестанных трудах и заботах о благосостоянии обители, но и вел непрерывную кропотливую научную деятельность по изучению истории монастыря. Плодом его научных изысканий явились несколько книг о монастыре, в которых он оставил и подробный отчет об этом периоде своей жизни.
Первым, что архимандрит Дионисий сделал в качестве лужецкого настоятеля, было восстановление должного почитания памяти основателей монастыря – Можайского князя Андрея Дмитриевича и преподобного Ферапонта. С 1875 года по благословению епископа Можайского Игнатия (Рождественского) возобновляется двукратное в году празднование памяти преподобного Ферапонта – не только 27 мая, но и, согласно хранившимся в монастыре древним записям, 27 декабря. Также архимандрит Дионисий возродил древнее установление совершать ежегодно 2 июня поминовение князя Андрея Можайского и 15 января – усопших настоятелей и братии монастыря. По заказу настоятеля пишутся новые иконы преподобного Ферапонта. Архимандрит Дионисий начинает собирать в монастыре копии с древних рукописей жития преподобного Ферапонта, в том числе со списка жития XVI века из Иосифо-Волоколамского монастыря и жития, содержащегося в Четьих-Минеях Милютина. На их основе он составляет «Житие преподобного Ферапонта» и публикует его в 1876 году в «Московских епархиальных ведомостях». В следующем, 1877 году он составляет акафист, а в 1878-м – службу преподобному Ферапонту, которые по благословению Святейшего Синода в первый раз были напечатаны в 1890 году.
В течение 1877–1892 годов о. Дионисий составил, кроме акафиста преподобному Ферапонту, еще ряд акафистов. Среди них – «Акафист Пресвятей Богородице в честь святыя Ея иконы Колоческия, явленныя в 1413 году» и «Акафист святому праведному Филарету Милостивому». Ныне эти рукописные акафисты хранятся в Российском государственном архиве древних актов. Деятельность архимандрита Дионисия в новой должности была отмечена епархиальным начальством. 27 августа 1877 года архимандрит Дионисий был награжден орденом Святой Анны 3-й степени «за отлично усердную службу». Архимандрит Дионисий немало потрудился для приведения в порядок монастырского архива и ризницы. Им были заботливо описаны каждый документ и предмет, хранившиеся в монастыре. Бумаги архива были разобраны и переплетены в отдельные книги. Кроме того, о. Дионисий вступает в переписку с Московским архивом Министерства юстиции (МАМЮ) и в 1880 году получает оттуда большое количество копий с различных документов о Можайске с его церквами и монастырями, в том числе и о Лужецком монастыре.
Пользуясь сведениями, сохранившимися в монастырском архиве, и собранными материалами, архимандрит Дионисий составляет и издает книги по истории Лужецкого монастыря. В 1888 году появляется первая книга: «Можайский Лужецкий второго класса монастырь», а в 1892 году выходят еще две: «Краткая летопись Можайского Лужецкого монастыря» и «Список настоятелей Можайского Лужецкого второклассного монастыря с 1408 по 1492 год». Благодаря архимандриту Дионисию сокровища ризницы, а также сам облик монастыря времени его настоятельства были запечатлены на фотографических снимках, дошедших до нас. В 1881 году о. Дионисий приглашает в монастырь фотографа К. К. Верре, который делает для него снимки древних церковных и ризничных предметов. Стремясь привлечь внимание к монастырю и его древностям, архимандрит Дионисий изготавливает несколько рукописных книг, куда входят снимки и подробные комментарии к ним. Эти книги он дарит различным лицам, среди которых были, например, московский художник и археолог Д. М. Струков и граф С. Д. Шереметев, возглавлявший Общество любителей древней письменности.
Рукописная книга, подаренная графу С. Д. Шереметеву в 1889 году, не осталась без внимания. В 1890 году по поручению графа были сделаны снимки зданий монастыря и предметов ризницы для Общества любителей древней письменности известным фотографом И. Ф. Барщевским, приезжавшим в Лужецкий монастырь вместе с архитектором Н. В. Султановым. В 1898 году Общество любителей древней письменности публикует документы по истории Можайска, полученные о. Дионисием в 1880 году из МАМЮ, под названием «Можайские акты 1506–1775» (СПб., 1898).
В 1893 году архимандрит Дионисий в связи с болезнью был по прошению уволен от должности настоятеля Лужецкого монастыря на покой. Однако, и находясь на покое в Даниловом монастыре в Москве, архимандрит Дионисий не оставляет своих научных трудов до самой смерти. Он занимается историей Данилова монастыря, и в течение нескольких лет из-под его пера выходят три книги: «Святой благоверный великий князь Московский Даниил, основатель Московского Данилова монастыря» (М., 1897), «Даниловский мужской монастырь третьего класса Московской епархии в Москве. Краткий очерк» (М., 1898) и «О святом благоверном Данииле, князе Московском и чудотворце. Краткие сведения» (М., 1898).
Скончался архимандрит Дионисий в Даниловом монастыре 24 ноября 1898 года.