Saint Dorothée a souffert avec le Hieromartyr Anthime, Evêque de Nicomédie, pendant la persécution contre les chrétiens sous l'empereur Dioclétien (284-305) et Maximien (305-311). La persécution est devenue particulièrement intense après un incendie à la cour impériale à Nicomédie. Les païens accusaient les chrétiens d'avoir mis le feu et ont réagi contre eux avec une terrible férocité.
A Nicomédie seul, le jour de la Nativité du Christ, jusqu'à 20 000 chrétiens ont été brûlés dans une église. Cependant, cette monstrueuse inhumanité n'a pas effrayé les chrétiens, qui a avoué fermement leur foi et subit le martyre pour le Christ.
Saints Dorothée, Mardonius, Migdonius, Peter, Indes et Gorgonius morts au cours de cette période. L'un d'eux a été décapité par l'épée, d'autres ont péri par le feu, ou être enterré vivant, ou par noyade dans la mer.