În secolul XV, Mănăstirea Dionisiu a trăit aceeaşi epocă de înflorire duhovnicească. Pe la jumătatea acestui secol a fost călugărit aici Sfântul Nifon, de loc din Peloponez, care mai târziu ajunge mitropolit al Tesalonicului şi apoi patriarh al Constantinopolului. Fiind depus din scaun, se retrage la metanie. În anul 1500, la insistenţa lui Radu cel Mare, ajunge mitropolit al Ţării Româneşti şi conduce Biserica Ungrovlahiei timp de 4 ani. În urma unui conflict cu domnitorul, în anul 1504 se retrage la metanie şi moare la Dionisiu, în anul 1508.

Datorită Sfântului Nifon, Neagoe Basarab, fiul lui Radu cel Mare, devine ctitorul principal al acestei mari mănăstiri. Între anii 1515-1520 el construieşte din temelie biserica, chiliile şi întreaga incintă. Apoi donează un chivot de aur şi argint pentru moaştele Sfântului Nifon, Patriarhul Constantinopolului. Este cel mai frumos şi mai preţios obiect de artă din tot Sfântul Munte. Între anii 1546-1548, Petru Rareş şi soţia sa, Elena, au pictat biserica şi trapeza. Pictura se păstrează încă în bună stare şi astăzi. Tot Petru Rareş donează mănăstirii un epitaf şi un epitrahil din fir de aur şi argint.

Alexandru Lăpuşneanu cu soţia sa, Ruxandra, zidesc bolniţa, chiliile de sud, şi măresc trapeza. În 1570, Ruxandra Doamna plăteşte birul întregului Sfânt Munte. În 1577, Petru Şchiopul dă Mănăstirii Dionisiu ajutor anual 6.000 aspri de argint; Matei Basarab continuă să dea ajutor 4.000 aspri în anul 1640; Sfântul Constantin Brâncoveanu (1692) dă mănăstirii ajutor anual 4.000 aspri; Nicolae Mavrocordat (1716) dă anual mănăstirii 8.000 aspri. La fel donează anual 8.000 aspri şi Mihai Racoviţă (1741-1744).

(Protosinghel Ioanichie Bălan, Pelerinaj la Locurile Sfinte, editura Episcopiei Romanului şi Huşilor, 1992, p. 465)