Ο Καραϊσκάκης όταν τραυματίστηκε στο Φάληρο ζήτησε να τον πάνε στην Κούλουρη, στον Άη Δημήτρη που τον είχε προστάτη για να τον γιατρέψει. Στην πορεία προς το νησί η κατάσταση της υγείας του επιδεινώθηκε και ζήτησε να ταφεί στον Άη Δημήτρη. Ο Καραϊσκάκης ξεψύχησε μέσα στο πλοίο(23/4/1827). Έτσι στο λιμάνι των Αμπελακίων έφτασε η σωρός του, την οποία πήγαν στο σπίτι του Αναγνώστη Βιρβίλη,(Φιλικού, οπλαρχηγού και συναγωνιστή του Καραΐσκάκη), που βρισκόταν κοντά στο ναό του Αγίου Δημητρίου. Στην συνέχεια η σωρός μεταφέρθηκε στον ναό όπου έγινε η εξόδιος ακολουθία και η ταφή. Το 1835, με βασιλικό διατάγματα του Όθωνα έγινε ανακομιδή των λειψάνων του. Το μεγαλύτερο μέρος των οστών του, πήγε στο Φάληρο όπου τοποθετήθηκαν σε μνημείο μαζί με τα οστά άλλων συναγωνιστών του και ένα μέρος των οστών έμεινε στον Άγιο Δημήτριο. Το 1996 απεκαλύφθει ο τάφος κατόπιν ενεργειών του τότε Δημάρχου Αθανασίου Μακρή και του Εκκλησιαστικού Συμβουλίου. Στην αυλή του ναού υπάρχει η προτομή του αγωνιστή. Επίσης μέσα στο ναό και στο μαρμάρινο προσκυνητάρι υπάρχουν δύο ασημένιες εικόνες του Αγίου Δημητρίου. Η μία είναι αφιέρωμα του Γεωργίου Καραΐσκάκη και η άλλη του Γιωργάκη Μάθεση, Σαλαμίνιου οπλαρχηγού και κτήτορα του ναού.