Дионизий Каетанович родился 8 апреля 1878 года в Тышковцах близ Городенки в армянской семье, в семье Каэтана Каетановича и Марии, урожденной Зайончковской. У него были старший брат Юзеф (1872 г.) и младшая сестра Сабина (1881 г.). Отец Дионисия умирает от туберкулеза совсем молодым и вся тяжесть содержания семьи легла на плечи матери Мария, несмотря на необразованность, она старалась дать детям соответствующее образование. Мальчиков поместили в воспитательное учреждение им. Я. Торосевича во Львове. В то время настоятелем кафедры был о. Каетан Каетанович, несмотря на такую же фамилию, ректор не был родставенником мальчиков . Ректор был чрезвычайно строгим человеком и за проступки перед выпускными экзаменами отчислил мальчиков из института. Дионизий вернулся к матери, помогал по хозяйству и искал работу в офисе. В 1894 году он начал работать в налоговой инспекции в Городенке. Однако это не было его призванием, он был глубоко религиозен, в то время жил в пресвитерии в Городенке.
В 1896 году он получил положительное свидетельство о нравственности от отца Дионизия Любовецкого из монастыря бернардинцев в Гвоздзце, но присоединился к францисканско-реформатскому ордену в Величке, приняв имя Роман. После окончания послушничества его перевели в монастырь в Ярославе, где он продолжил свое образование. В 1898 году его перевели в Перемышль, где он начал изучать философию, а затем продолжил в Кракове. Во время учебы он писал стихи и издавал журнал реформированных семинаристов. В 1900 году, окончив философский факультет в Кракове, Каетанович приехал во Львов, чтобы в течение трех лет изучать богословие. Рукоположен 5 июля 1903 года латинским архиепископом Львовским Юзефом Бильчевским.
14 сентября 1903 года отправлен в монастырь св. Казимежа в Кракове, уехавший тремя годами ранее, был теперь заместителем воспитателя молодых семинаристов, а в то же время работал в церкви, исповедовал, служил мессы и проповедовал. 31 августа 1904 года становится священником в Ярославе до 1907 года, но слабое здоровье не позволяет чрезмерной активности. В 1907 году из-за ухудшения здоровья ему пришлось оставить монастырь на 6 месяцев и уехать в Закопане. По возвращении он был назначен капелланом капеллана в Ярославе. Тяжелое семейное положение, мать и сестра, обремененные семьей, находились в ужасном материальном положении и помимо слабого здоровья приняли решение покинуть орден.
Армянское происхождение продиктовало желание присоединиться к армянскому духовенству. Был уволен из ордена в 1908 г., инкардирован с согласия архиепископа Теодоровича во Львовскую архиепископию армянского обряда. Становится префектом научно-исследовательского института. Юзефа Торосевича в 1908-1911 гг., викарий собора и катехизатор во Львове в 1909-1911 гг. Администратор в Снятыне с 1911 г., пастор в Снятыне с 1912 г. Во время Первой мировой войны он спас церковь от полного разрушения.
Почетный каноник с 1918 г., приходской священник и благочинный во Львове с 1922 г., одновременно канцлер курии с 1923 г. и ректор капитула и прелат с 1933 г. В 1922-1930 годах он был катехизатором в школе армянских сестер-бенедиктинок, а некоторое время также директором школы и куратором Научного института. Торосевича и директор банка Mons Pius. Вице-президент Архиепископского союза армян Львова с 1930 года .
В 1925-1930 годах соучредитель и президент жилищного кооператива, строящего дом для 20 пожилых и бедных людей. В 1927-1934 годах соучредитель и главный редактор архиепископского ежемесячника "Вестник св. Григория", а в 1935-1938 годах научного ежемесячника "Григориана"; В 1938-1939 годах он был членом редколлегии переизданного «Вестника святого Григория». Автор брошюры о Снятыне под названием По исторической тропе , Львов 1920 и путеводитель Армянский собор и его окрестности /Львов 1930/. В 1927 году он перевел на польский язык и опубликовал текст Святой Мессы. Армянского Львовского обряда, в 1938 г. он опубликовал тот же текст, но в переработанном виде.
Был одиним из ближайших сподвижников архиепископа Теодоровича, которого он убедил в необходимости привоза священников из Армении в Польшу и в необходимости направления семинаристов из Львова в Папскую Армянскую Коллегию в Риме. После смерти архиепископа он был избран викарным капитулом. 2 января 1939 года на выборах нового ординара он получил 11 голосов, заняв первое место. Из-за начала войны Святой Престол не занимал должности архиепископа, и поэтому в качестве администратора он возглавлял архиепископию до 1945 года.
Во время Второй мировой войны он спас сотни евреев от Холокоста, выдав фиктивные армянские свидетельства о крещении, за что был арестован немцами 13 апреля 1943 года. Он был освобожден благодаря вмешательству греко-католического митрополита Анджея Шептицкого. Он также использовал помощь последнего в контактах со Святым Престолом.
27 ноября 1945 г. вновь арестован, на этот раз органами НКВД. От него потребовали разорвать отношения со Святым Престолом, что он категорически отверг. По ложному обвинению в попытке отделения Армении от СССР, осужден во Львове 8 марта 1946 года, также за отказ стать священнослужителем Православной Церкви по статьям 54-1а и 54-11 УК СССР на 10 лет в исправительно-трудовых лагерях, конфискацией имущества и лишением государственных прав на 5 лет. 18 апреля 1950 года он оказался в исправительно-трудовом лагере в Минлаге.
Он много писал во время заключения; в основном польская и латинская поэзия и религиозные произведения. По рассказам сокамерников, он постоянно утешал и подбадривал других заключенных.
Измученный непосильным трудом, он скончался незадолго до освобождения 18 ноября 1954 года в Абиежском трудовом лагере Республики Коми в СССР (по некоторым данным, был отравлен). Место захоронения неизвестно. Посмертно реабилитирован властями независимой Украины 10 августа 1994 года . Его символическая могила находится на Раковицком кладбище в Кракове. Польские армяне считают его мучеником за веру.
В 2009 году группа польских армян из Фонда культуры и наследия предприняла попытку беатификации отца Дионисия как мученика за веру. По их инициативе были собраны сотни подписей армян, проживающих в Польше, была также направлена петиция Патриарху Нерсесу Бедросу XIX и отцу Адаму Богданович Роско. 16 марта 2009 года петиция, переведенная на польский и армянский языки, была подана архиепископу Нечану Каракеяну, тогдашнему главе армян-католиков во время его визита в Варшаву.
Ныне лицо отца Дионисия увековечено в армянском соборе на фреске Яна Хенрика Розена "Тайная вечеря", на которой он представлен апостолом Евангелистом Матвеем.