Festivalio metu vykdavo muzikiniai pasirodymai, eisenos, gyvūnų aukojimo apeigos, skirtos Dionisui pagerbti. Tačiau pagrindinis Dionisijų įvykis buvo dramaturgų konkursas. Trys dramaturgai turėdavo parašyti, surežisuoti ir suvaidinti po tris tragedijas bei vieną satyrą. Tuomet komisija išrinkdavo nugalėtoją. Kiek vėliau prijungtas ir komedijos žanras.
Dionisijos buvo milžiniškas įvykis Atėnų gyvenime. Reginį stebėdavo apie 16 tūkst. žmonių (istorikai iki šių dienų ginčijasi ar tarp jų buvo moterų). Žiūrovai atvykdavo ne tik iš įvairių Graikijos kampelių, bet ir iš kitų šalių. Pirmąją festivalio dieną procesija nešdavo didelę Dioniso skulptūrą nuo Atėnų pakraščio iki Dioniso teatro, esančio Akropolio papėdėje. Šis reginys buvo didžiosios Dioniso kelionės į Atėnus inscenizacija. Prieš prasidedant spektakliams, teatro prieigos buvo apšlakstomos paaukoto gyvulio krauju, chorai giedodavo ditirambus, o šios apeigos būdavo lydimos dideliais kiekiais išgerto vyno.
Dionisijos trukdavo beveik savaitę. Manoma, kad trys dienos buvo skirtiamos tragedijoms. Po tragedijų buvo rodoma satyra, skirta „moteriškoms emocijoms nuplauti“. Ketvirtą festivalio dieną žiūrovai stebėdavo komedijas. Penktoji diena buvo skirta poilsiui. Atsigauti žiūrovams reikėjo ne tik nuo emocijų, kurias sukėlė reginiai, bet ir nuo išgerto vyno.
Paskutinę festivalio dieną vykdavo apdovanojimų ceremonija. 534 m. pr. Kr. Dionisijų laimėtojo Thespio prizas buvo ožka. Po apdovanojimų sekė iškilminga uždarymo ceremonija su procesijomis.
Dionisijų festivalį yra laimėjęs Aischilas, Sofoklis, Euripidas, Aristofanas ir kiti iki šių dienų žymūs senovės graikų dramaturgai.