Родился при царе Иустине Младшем от благочестивых родителей. Получив образование, он вступил в брак, но в скором времени овдовел. Из любви к Богу преподобный Дометиан принял иночество и стал проводить свою жизнь в подвигах поста и молитвы.
В возрасте 30 лет святой был избран епископом г. Мелитины. Отличаясь мудростью и ревностью по вере, он был сильным в слове и деле и украшал себя «божественными добротами добродетелей и божественным ко Христу повиновением».
Святой много раз был посылаем царем в Персию по делам народного управления и способствовал заключению мирного договора между греками и персами. Как любимец императора Маврикия, он часто получал от него богатые дары, но всегда раздавал их святым церквам и странноприимным домам для пропитания нищих. Бог прославил его при жизни и по смерти чудесами.
Преподобный Дометиан скончался 11 января 601 года.