Ο παλαιός ναός των Ταξιαρχών στο χωριό της Παχείας Ράχης, δεν επαρκούσε για τις λατρευτικές ανάγκες των κατοίκων οι οποίοι το 1813 θεμελίωσαν το νέο τους ναό. Αυτό αποτελεί απόδειξη ότι το χωριό εκείνη την εποχή είχε πολλούς κατοίκους και ευημερούσε. Όμως η έναρξη της επανάστασης και η συμμετοχή πολλών αντρών σε αυτήν στέρησε στη συνέχεια το χωριό από αρκετά εργατικά χέρια και ίσως αυτό να επέφερε και κάποια οικονομική κάμψη. Όλα αυτά είχαν σαν αποτέλεσμα ο ναός να μείνει στη μέση και να καθυστερήσει η ολοκλήρωση των εργασιών του.
Ο πρώτος κυβερνήτης Ιωάννης Καποδίστριας στη σύντομη παραμονή του στην Αίγινα και μέσα στο ασφυκτικό πρόγραμμά του βρήκε χρόνο και ανέβηκε στην Παχιοράχη. Αντίκρισε στη μέση του χωριού ένα κτίσμα το οποίο οι κάτοικοι του χωριού προσπαθούσαν εδώ και χρόνια να ολοκληρώσουν την ανοικοδόμησή του. Ήταν ο νέος ενοριακός ναός τους, τον οποίο οι κάτοικοι αφιέρωσαν στον Άγιο Διονύσιο –στον επίσκοπο, ο οποίος, στα δύσκολα χρόνια που ακολούθησαν την καταστροφή του νησιού από τις επιδρομές του Μπαρμπαρόσσα, έρχεται στην Αίγινα και συγκεκριμένα στην Παλιά Χώρα, εγκαθίσταται στη επισκοπή και για τρία χρόνια από το 1576 έως το 1579 προσπαθεί να εμψυχώσει, να παρηγορήσει τους πληγωμένους Αιγινήτες, να τους στηρίξει πνευματικά και να χαρίσει ξανά την ελπίδα.
Ο Κυβερνήτης αναγνωρίζοντας την ανάγκη των κατοίκων και πληροφορούμενος την ιστορικότητα του τόπου στέλνει εργάτες, για να τελειώσει ο νέος ναός, του οποίου η ανοικοδόμηση ολοκληρώνεται τελικά το 1864, αρκετά χρόνια δηλαδή μετά τη δολοφονία του Καποδίστρια Στην Ελλάδα πλέον έχει εγκατασταθεί και έχει αναλάβει την εξουσία ο δεύτερος βασιλέας της, Γεώργιος ο Α΄. Η Αθήνα είναι πλέον η πρωτεύουσα του Ελληνικού κράτους και η Αίγινα έχει περάσει σε μια εποχή οικονομικής παρακμής. Χαρακτηριστικό εδώ είναι το στοιχείο ότι ο ναός τελείωσε με εράνους που έκαναν ο ιερέας και χαρτοφύλακας Ιωάννης Τρίμης [πέθανε το 1886] και ο πάρεδρος του χωριού Ιωάννης Φαμελιάρης. Η Παχιοράχη ακολουθώντας αυτή την εξέλιξη αρχίζει σιγά – σιγά να παρακμάζει. Άλλωστε η καθυστέρηση στην ανοικοδόμηση αυτού του ναού είναι ένα στοιχείο που μαρτυρεί την οικονομική καχεξία, που επέρχεται σιγά – σιγά, και την πληθυσμιακή συρρίκνωση.
Ο ναός του Αγίου Διονυσίου είναι μία μεγάλη ευρύχωρη τρίκλιτη βασιλική χωρίς τρούλο. Στους εσωτερικούς τοίχους εντύπωση προκαλούν οι μεγάλες αγιογραφίες, λαϊκής τεχνοτροπίας, που απεικονίζουν μεγάλες Δεσποτικές εορτές. Χαρακτηριστική είναι η απεικόνιση της μελλούσης Κρίσεως και της Δευτέρας Παρουσίας του Κυρίου που βρίσκονται στη νότια πλευρά του ναού, πάνω ακριβώς από την είσοδο. Η ζωή των πρωτοπλάστων στον Παράδεισο καθώς και η εκδίωξη τους, μαζί με την προηγούμενη εικόνα της μελλούσης Κρίσεως μας θυμίζουν έντονα τις ανάλογες τοιχογραφίες που βρίσκονται στο ίδιο σημείο του καθολικού της Ι. Μ. Χρυσολεόντισσας. Το στοιχείο αυτό, ο αρχιτεκτονικός ρυθμός του ναού, αλλά και ότι πολλά παλαιά εκκλησιαστικά βιβλία έχουν δωρηθεί από την Ι. Μονή, μαρτυρούν την μεγάλη σχέση και τον πνευματικό σύνδεσμο του χωριού με το μεγάλο μοναστήρι της Αίγινας.
Το επιβλητικό καμπαναριό στην πρόσοψη του ναού, είναι ένα ακόμα στοιχείο που κάνει το ναό αυτό να ξεχωρίζει. Λέγεται από πολλούς ότι ο ναός διέθετε δύο μικρότερα καμπαναριά, αριστερά και δεξιά. Μετά την κατάρρευσή τους ανήγειραν ένα καμπαναριό στην είσοδο του ναού. Η ανοικοδόμηση του καμπαναριού στο σημείο της εισόδου έδωσε τη δυνατότητα στο κτίριο να αποκτήσει και ένα μικρό πρόναο, κάτι που σπάνια συναντάμε σε ναούς της Αίγινας. Στον μικρό αυτό πρόναο, υπάρχoυν δύο εντοιχισμένες πλάκες. Η πρώτη και παλαιότερη αναγράφει τους παλαιούς δωρητές και συνδρομητές του ναού [Οικογένειες: Γ. Γκιώνη, Στ. Χ. Στρατηγού, Ι. Δ. Καπότα, Δ. Α. Καπότα και Δ.Κ. Τζώνη]. Η δεύτερη είναι αναμνηστική από την επίσκεψη το 1991 του πρεσβύτερου Ιουλιανού Ρούγκα από το Γκοτζάνο της Ιταλίας, ο οποίος μετέφερε και τεμάχιο από τα λείψανα του Αγίου Ιουλιανού με τη συμπλήρωση 16 αιώνων από την κοίμηση των πολιούχων Αγίων στην Ιταλία το 391 μ. Χ.
Ο ναός του Αγίου Διονυσίου με την ιστορία που κουβαλά στις κολώνες του, η ομορφιά των εικόνων του, οι ζεστές μορφές των αγίων του, η απλότητα και η απλόχερη φιλοξενία του ιερέα και των ανθρώπων του, κάνουν αυτόν το ναό σημείο αναφοράς, πόλο έλξης, αιτία επίσκεψης. (απόσπασμα από το βιβλίο του Γ. Μπήτρου: "Παχεία Ράχη, ο οικισμός, η ιστορία, οι άνθρωποι, οι άγιοι)
Στην Αίγινα ο Άγιος τιμάται ιδιαίτερα και θεωρείται ο πολιούχος Άγιος της.
Στην Παλαιά Χώρα ο επισκέπτης συναντά το κελί του και διασώζεται ο μικρός πέτρινος θρόνος από τον οποίο ο Άγιος δίδασκε και μοίραζε το αντίδωρο.
Επίσης ο Άγιος είναι ο προστάτης του Νοσοκομείου Αιγίνης που ίδρυσε ο Αρχιμ. Παντελεήμων Φωστίνης, στον περίβολο του οποίου υπάρχει παρεκκλήσιο αφιερωμένο στον Άγιο που έκτισε ο γέροντας Ιερώνυμος Αποστολίδης.
Τέλος στον Άγιο Διονύσιο είναι αφιερωμένο το δεξιό κλίτος του καθολικού της Ι. Μονής της Παναγίας της Χρυσολεόντισσας και το δεξιό κλίτος του Μητροπολιτικού Ναού της πόλης όπου εκεί τελείται και ο επίσημος εορτασμός στις 17 Δεκεμβρίου κάθε χρόνο.