Ο Άγιος Δημήτριος είναι αναμφίβολα η εκκλησία που σφράγισε τους τελευταίους δύο και πλέον αιώνες τη θρησκευτική και κοινωνική ζωή των κατοίκων του Θεολόγου. Πέρα από τη λατρευτική αποστολή της στα χρόνια της τουρκοκρατίας Λειτούργησε και ως δικαστικό όργανο στην επίλυση περιουσιακών, οικογενειακών κ.α. διαφορών των κατοίκων. Ακόμη μας είναι γνωστές οι μπακιρες του Αγίου Δημητρίου, ένα είδος νομισματοκοπείου. νια τις συναλλακτικές ανάγκες των κατοίκων της περιοχής. Κτίστηκε το 1803. Είναι η μεγαλύτερη από τις πολλές εκκλησίες της Θάσου της πρώτης 10ετίας του 19ου αιώνα γιατί κτίστηκε σαν κεντρική εκκλησία του Θεολόγου την εποχή που ο οικισμός είχε πρωταρχική θέση ως πρωτεύουσα όλου του νησιού. Δυστυχώς δε διασώθηκε καμιά γραπτή μαρτυρία που να αναφέρεται στο γεγονός της κατασκευής. Από διηγήσεις γερόντων μαθαίνουμε ότι, όταν δόθηκε άδεια ανέγερσης του ναού από τον Τούρκο διοικητή, η συσταθείσα εκκλησιαστική επιτροπή έκοψε ειδικά τενεκεδένια νομίσματα τα ονομαζόμενα «φόλια» τα οποία διέθεσε στους κατοίκους του Θεολόγου. Λέγεται ακόμη ότι η ανταπόκριση των Θεολογιτών ήταν τόσο μεγάλη ώστε σε λίγες μέρες συγκεντρώθηκαν τα απαιτούμενα χρήματα και ότι η εκκλησία αποπερατώθηκε μέσα σε σαράντα μέρες. Από αρχιτεκτονικής άποψης η εκκλησία του Αγίου Δημητρίου είναι τρίκλιτη βασιλική με νάρθηκα και γυναικωνίτη στον οποίο οδηγούν εσωτερική και εξωτερική σκάλα και θυμίζει λαϊκή αρχιτεκτονική και εκκλησίες της ηπειρωτικής Μακεδονίας. Εκείνο όμως που εντυπωσιάζει και κάνει την εκκλησία του Αη - Δημήτρη να ξεχωρίζει από τις άλλες εκκλησίες είναι το ξυλόγλυπτο τέμπλο της. Έργο μοναδικής τέχνης κατασκευάστηκε από τον μοναχό Ιγνάτιο Φιλοθέίτη και η κατασκευή του κράτησε οκτώ χρόνια. Ξεκίνησε το 1807 και ολοκληρώθηκε το 1815. Ο τεχνίτης σκάλισε στο ξύλο, σε δυο σειρές, τις ίδιες σχεδόν παραστάσεις που φέρουν οι μεγάλες εικόνες που είχαν τοποθετηθεί στο άνοιγμα του τέμπλου. Πάνω έχει τους Ευαγγελιστές και τους Αποστόλους ενώ κάτω, δεξιά και αριστερά από την Ωραία Πύλη. είναι η σειρά των Αγίων. Στο μέσο του βημόθυρου υπάρχει παράσταση της προσωπογραφίας του τεχνίτη. Συμπλήρωμα του τέμπλου είναι το δεσποτικό και ο άμβωνας δουλεμένα με την ίδια λεπτή τέχνη. Ο εσωτερικός ξυλόγλυπτος διάκοσμος του Αγίου Δημητρίου αποτελεί πραγματικό αριστούργημα. Για το λόγο αυτό ο καθηγητής Απόστολος Βακαλόπουλος θεωρεί το τέμπλο αυτό ως το ωραιότερο της Μακεδονίας. Την ξυλόγλυπτη διακόσμηση του ναού συμπληρώνουν οι τοιχογραφίες και πολλά πολύτιμο αντικείμενα όπως είναι το ευαγγέλιο, το έντυπα βιβλίο, οι εικόνες, ο σταυρός και τα παλιά ασημένια στεφάνια. Ανάμεσα σ αυτά σημαίνουσα θέση έχει ένα εκκλησιαστικό χειρόγραφο το οποίο αναγράφει στο τέλος: «Το παρόν εγράφη δια χειρός προηγουμένου Ιγνατίου Φιλοθέίτη αφιερωθέν εν τη εκκλησία του αγίου μεγαλομάρτυρος Δημητρίου του εν τη νήσω Θάσω και την χώραν του Θεολόγου. Εν έτει 1820 κατά μήνα Αύγουστον». Στο ναό του Αγίου Δημητρίου διαφυλάσσονται δύο εικόνες της Παναγίας που μεταφέρθηκαν για προστασία από την εκκλησία της Παναγούδας. Η πρώτη εικόνα είναι κέρινη ενώ η δεύτερη, μεγαλύτερων διαστάσεων, περιφέρεται κάθε χρόνο κατά τη γιορτή της Παναγίας.
