Το παρεκκλήσι του Αγίου Δημητρίου ή της Αγίας Ζώνης όπως είναι σήμερα γνωστό ήταν ειδωλολατρικός τάφος Ελληνιστικής εποχής. Αργότερα μετατράπηκε σε χριστιανικό ναό. Με τον καιρό ο ναός εγκαταλείφθηκε και ξεχάστηκε η ύπαρξή του. Ανακαλύφθηκε τον Απρίλιο-Μάιο του 1915 από τη Σιδηροκαστρινή Θεόπεμπτη Παζώνη.
Ο Μητροπολίτης Παρθένιος φρόντισε τότε να χτιστεί ένας μικρός ναός σχεδόν όλος μέσα στον βράχο. Το 1939, επί Μητροπολίτου Βασιλείου, ο ναός επεκτάθηκε και πήρε τη μορφή που έχει σήμερα. Ο λαξευμένος στο βράχο ναός- τάφος είναι το Ιερό του σημερινού ναού. Ανακαινίσθηκε εξ΄ ολοκλήρου το 2003 από τον σημερινό Μητροπολίτη Σιδηροκάστρου Μακάριο.
Η πανήγυρη της Αγίας Ζώνης που γινόταν στη Μονή Σπηλαίου στο Μελένικο συνεχίζεται στο Σιδηρόκαστρο.
Η εικόνα αγιογραφήθηκε το 18ο αιώνα στο Άγιο Όρος μετά από παραγγελία του Μελενίκιου Πέτρου Τρένου του Αλεξίου ως εκπλήρωση τάματος. Η εικόνα παριστάνει την Παναγία μεταξύ δυο Αγγέλων να παραδίδει την Αγία Ζώνη στον Απόστολο Θωμά. Στο κάτω μέρος της, εικονίζονται οι έντεκα Απόστολοι γύρω απ’ τον κενό τάφο. Κατά τον εκπατρισμό τους το 1913 οι Μελενίκιοι μετέφεραν την εικόνα μαζί με άλλα κειμήλια στη Μητρόπολη Σιδηροκάστρου.
από