Ο Στράτος, γιος του Άγγελου και της Στάσας Διονυσίου, προσφύγων από τη Μικρά Ασία, από πολύ μικρός μπήκε στα βάσανα της ζωής καθώς η φτώχια και η κατοχή ήδη ταλαιπωρούσαν πολύ κόσμο.
Σε αυτά ήρθε να προστεθεί και η ορφάνια, καθώς το 1948 έχασε τον πατέρα του. Ένα χρόνο νωρίτερα, το 1947, ο Στράτος Διονυσίου άφησε το χωριό του και πήγε να ζήσει στους Αμπελόκηπους της Θεσσαλονίκης. Το 1955 παντρεύτηκε τον παιδικό του έρωτα, τη Γεωργία Λαβένη, με την οποία απέκτησαν τέσσερα παιδιά: τον Άγγελο, την Τασούλα, το Στέλιο και το Διαμαντή.
Έπειτα από διάφορες δουλειές, σαν μικροπωλητής ή σαν ράφτης, ο Στράτος έκανε το ντεμπούτο του ως επαγγελματίας τραγουδιστής στο κέντρο «Φαρίντα» της Θεσσαλονίκης. Τα προηγούμενα χρόνια, ο Διονυσίου είχε ήδη γίνει γνωστός στα μαγαζιά της πόλης, στα οποία γυρνούσε και τραγουδούσε χωρίς όμως να δουλεύει. Από τις πρώτες του κιόλας εμφανίσεις ο Στράτος Διονυσίου τράβηξε το ενδιαφέρον φτασμένων καλλιτεχνών, οι οποίοι τον προέτρεπαν να κατέβει στην Αθήνα, ώστε να βρεθεί μέσα σε καταξιωμένους μουσικούς και τραγουδιστές.
Έπειτα από τον πάταγο της «Φαρίντα» ο Στράτος με τρομερές οικονομικές δυσκολίες, αποφάσισε να κατέβει στην Αθήνα, μερικούς μόνο μήνες μετά την πρώτη του εμφάνιση στην Θεσσαλονίκη. Στο στέκι των καλλιτεχνών της Οδού Σατωβριάνδου γνωρίστηκε με πολλούς τραγουδιστές, μεταξύ των οποίων και με την Καίτη Γκρέυ.
Η Γκρέυ, μεγάλο όνομα ήδη από τότε, του πρότεινε συνεργασία και έτσι ξεκίνησαν να εμφανίζονται μαζί στον "Αστέρα" της Κοκκινιάς. Στο μεταξύ, την ίδια χρονιά, το 1959, ο Στράτος Διονυσίου γραμμοφώνησε και τον πρώτο του δίσκο 45 στροφών με το τραγούδι "Δεν είμαι ένοχος" σε στίχους Χρήστου Κολοκοτρώνη και μουσική Σταύρου Χατζηδάκη να κάνει αξιοσημείωτη επιτυχία. Στη συνέχεια, ο Στράτος Διονυσίου υπέγραψε συμβόλαιο με την εταιρεία "Columbia". Αξίζει ωστόσο να σημειωθεί ότι τρία χρόνια νωρίτερα είχε ηχογραφήσει σε δίσκο του Νίκου Μαύρου (του πρώτου μπουζουξή του Στράτου) το τραγούδι "Παράγκες και παλάτια" για λογαριασμό της εταιρείας "Odeon". Ο δίσκος θάφτηκε για λόγους που ο Στράτος απέφευγε να μιλήσει.
Ο Στράτος δεν άργησε να κάνει τις πολύ μεγάλες επιτυχίες του. "Δεν με πόνεσε κανείς", ινδικό τραγούδι διασκευασμένο από τον Μπάμπη Μπακάλη, "Της αγάπης μου το δίσκο" σε διασκευή Μπάμπη Μπακάλη, "Το ηλεκτρόφωνο", "Φύγε-Φύγε" σε μουσική Ατταλίδη και στίχους Βίρβου, είναι μερικές μόνο από τις μεγάλες του επιτυχίες. Σύντομα, οι μεγάλοι του λαϊκού τραγουδιού άρχισαν να εμπιστεύονται στο Στράτο παλιές τους επιτυχίες, οι οποίες κυκλοφόρησαν σε δεύτερη εκτέλεση με τη φωνή του νεαρού και ελπιδοφόρου τότε Στράτου Διονυσίου. "Αχάριστη" του Βασίλη Τσιτσάνη, "Το παλιογέφυρο" και το "Πριν το χάραμα" τραγούδια του Γιάννη Παπαϊωάννου, "Η μπαμπέσα" του Γιώργου Μητσάκη, "Το φτωχομπούζουκο" του Μανώλη Χιώτη, έγιναν επιτυχίες για δεύτερη φορά.
Ύστερα ήρθε μία περίοδος όπου ο Στράτος, αμέσως μετά την ανανέωση της συνεργασίας του με την "Columbia" μπήκε στο ράφι από την ίδια του την εταιρεία, παρόλο που κάθε βράδυ γινόταν το αδιαχώρητο από τους θαυμαστές του που πήγαιναν να τον ακούσουν.
Την μεγάλη του δόξα ο Στράτος Διονυσίου τη γνώρισε το 1967. Εκείνη τη χρονιά γνωρίστηκε και άρχισε να συνεργάζεται με έναν από τους μεγαλύτερους συνθέτες του λαϊκού τραγουδιού, τον Άκη Πάνου. Ο Πάνου του έδωσε τραγούδια που έγιναν αμέσως επιτυχίες: "Και τι δεν κάνω", "Γιατί καλέ γειτόνισσα", "Του κόσμου το περίγελο", "Άστη να φύγει", "Εγώ καλά σου τα 'λεγα", "Στο σταθμό του Μονάχου", "Θα ρίξω ροδοζάχαρη", "Ήταν ψεύτικα", "Μια γυναίκα", "Φέρτε το παιδί του χάρου" έγιναν πολύ μεγάλες επιτυχίες στα επόμενα χρόνια.
Το μαγαζί "ΣΟΥ-ΜΟΥ" γνώρισε μεγάλες δόξες και η επιτυχία του Στράτου το έφερε αμέσως ανάμεσα στα πρωτοκλασάτα νυχτερινά κέντρα της Αθήνας. Ο Στράτος Διονυσίου αρχικά εμφανιζόταν εκεί σαν δεύτερο όνομα, ως παρτενέρ της Ανθούλας Αλιφραγκή. Στο "ΣΟΥ-ΜΟΥ" τον άκουσε ο Μίμης Πλέσσας και έπειτα από δύο μήνες του έγραψε μία από τις μεγαλύτερες επιτυχίες στην ιστορία του ελληνικού τραγουδιού, το "Βρέχει φωτιά στη στράτα μου" σε στίχους Λευτέρη Παπαδόπουλου που γράφτηκε για την ταινία "Ορατότης μηδέν" με τον Νίκο Κούρκουλο. Το τραγούδι έγινε επιτυχία πρώτα από την ταινία. Από το σημείο εκείνο και μετά τα πράγματα πήραν το δρόμο τους. Ο Στράτος κυκλοφόρησε στη συνέχεια πλειάδα τραγουδιών που έσπασαν ρεκόρ πωλήσεων: "Ο παλιατζής", "Μπαγλαμάδες και μπουζούκια", "Ένας αητός γκρεμίστηκε", "Αγάπη μου επικίνδυνη", "Αφιλότιμη", ορισμένες μόνο από τις μεγάλες του επιτυχίες.
Ο Στράτος έκανε επιτυχίες τα τραγούδια του μέσα στα μαγαζιά πρώτα και έπειτα στους δίσκους. Ενδεικτικό είναι ότι στα μαγαζιά που δούλεψε, πρωτοτραγούδησε πάνω από 5.000 τραγούδια, εκ των οποίων επέλεγε αυτά που θα έβγαζε σε δίσκο.
Η πορεία του ήταν διαρκώς ανοδική και πάντα στην κορυφή. Τα τραγούδια που κυκλοφορούσε γίνονταν αμέσως επιτυχίες. Παίρνοντας χάρη για τα υπόλοιπα δύο χρόνια της ποινής του, ο Στράτος αποφυλακίστηκε την άνοιξη 1976. Η περίοδος της φυλακής στοίχισε στον Στράτο Διονυσίου, ο οποίος όμως δεν σταμάτησε το τραγούδι, όπως πολλοί περίμεναν ή ήλπιζαν. Η επιτυχία του Στράτου ξεπερνάει κάθε προηγούμενο. Ο Διονυσίου ξαναβγαίνει στο τραγούδι πιο θριαμβευτικά από ποτέ, με πολύ μεγάλες επιτυχίες με μια διαδρομή 14 χρόνων σταθερά στην κορυφή. Και δισκογραφικά αλλά και κάθε βράδυ στα μαγαζιά που δούλεψε, κάθε δουλειά του Στράτου ήτανε εγγυημένα επιτυχημένη. Μέχρι το τελευταίο του βράδυ στις 10 Μαΐου του 1990 στο δικό του πλέον μαγαζί "Στράτος" ο λαϊκός βάρδος έλαμπε στο πάλκο που υπηρέτησε πιστά για 31 χρόνια.
Τη δεκαετία του '80 ο Στράτος Διονυσίου έσπασε κάθε ρεκόρ πωλήσεων.
Έκανε πολύ μεγάλες επιτυχίες, τραγούδια που όχι μόνο ακούγονται και σήμερα, αλλά βγαίνουν σε δίσκους, σε επανεκτελέσεις και σε διασκευές. Είναι λίγο-πολύ τα τραγούδια που τραγούδησαν όλοι κάποτε και ακούγονται ως και σήμερα από τα ραδιόφωνα σαν να ’ναι καινούρια. "Υποκρίνεσαι", "Τα πήρες όλα", "Και λέγε-λέγε", "Άκου βρε φίλε", "Ο λαός τραγούδι θέλει", "Ο Σαλονικιός", "Με σκότωσε γιατί την αγαπούσα", "Εγώ ο ξένος", "Ένα λεπτό περιπτερά", "Θυμήσου" και πολλά άλλα.
Παράλληλα συνεργάστηκε και με τους μεγαλύτερους δημιουργούς του λαϊκού τραγουδιού: Τάκης Μουσαφίρης, Θανάσης Πολυκανδριώτης, Γιάννης Πάριος, Αλέκος Χρυσοβέργης, Σπύρος Γιατράς, Τάκης Σούκας, Σπύρος Παπαβασιλείου, Χρήστος Νικολόπουλος, Λευτέρης Παπαδόπουλος είναι ορισμένοι μόνο από αυτούς που έδωσαν τα τραγούδια τους στον Στράτο.
Ταυτόχρονα είχε δει το ταλέντο ορισμένων ελπιδοφόρων καλλιτεχνών, με πρώτο και καλύτερο το Γιάννη Πάριο, του οποίου τις φωνητικές ικανότητες αντιλήφθηκε αμέσως και έτσι ξεκίνησαν μια συνεργασία 11 χρόνων με πολλές επιτυχίες. Το πρώτο τραγούδι του Γιάννη Πάριου που τραγούδησε ο Στράτος, ήτανε το "Μινόρε Παράπονο" σε μουσική Θανάση Πολυκανδριώτη που κυκλοφόρησε το 1976. Έκτοτε το τρίο Διονυσίου-Πολυκανδριώτη-Πάριου έκανε θραύση. Πλάι του στην αρχή της δεκαετίας του '80 είχε την –σήμερα καταξιωμένη πλέον– Χαρούλα Αλεξίου, η οποία έκανε τις δεύτερες φωνές. Ακολούθησε μια πολύχρονη συνεργασία του Στράτου με την Μαρίνα Βλαχάκη και τα τελευταία δύο χρόνια πλάι του στην πίστα ήταν η Κική Λουκά. Η δεκαετία του 1980 ήταν η χρυσή δεκαετία του Στράτου, όπου δεν υπήρξε δίσκος που δεν είχε την αναμενόμενη επιτυχία.
Το φαινόμενο Διονυσίου αξίζει ιδιαίτερη προσοχή. Η μεγάλη έκταση της φωνής του, η βραχνάδα του, η δυνατότητα αλλαγής έκφρασης και ύφους ανάλογα με το θέμα του τραγουδιού, ήταν κάτι το ανεπανάληπτο.
Το χάρισμα που έκανε ιδιαίτερη εντύπωση στους δημιουργούς των τραγουδιών του Στράτου, ήτανε η ικανότητά του να ηχογραφεί ταχύτατα τα τραγούδια τους, με τον δικό του μοναδικό τρόπο. Ξεκινούσε την ηχογράφηση το μεσημέρι και μέχρι το απόγευμα είχε τελειώσει όλον τον δίσκο, με τα σιγόντα και την ερμηνεία του έτσι γεμάτη όπως ακούγεται στους δίσκους του! Ο Τάκης Σούκας, ο άνθρωπος που έχει γράψει τραγούδια για δεκάδες μεγάλους τραγουδιστές έχει δηλώσει «Ο Διονυσίου είναι ο μόνος τραγουδιστής που δεν έχασε ποτέ, ούτε για μια φορά στα τόσα χρόνια τον τόνο του!». Την στιβαρότητα της φωνής του μεταξύ άλλων έχει μνημονεύσει πολλές φορές και ο Λευτέρης Παπαδόπουλος.
Ο Στράτος Διονυσίου έφυγε απρόσμενα το πρωινό της 11ης Μαΐου του 1990 αφήνοντας ένα μεγάλο κενό στο λαϊκό πεντάγραμμο, σε ηλικία μόλις 54 χρόνων. Είναι αδιαμφισβήτητα ένας τραγουδιστής αξεπέραστος. Αυτό είναι κάτι που το αποδέχονται οι «ανταγωνιστές» (κατά κάποιον τρόπο) τραγουδιστές. Αντιλαμβάνονται ότι η ζεστασιά της φωνής του Στράτου ήτανε κάτι το μοναδικό και ο τρόπος της ερμηνείας του απλησίαστος. Ο Διονυσίου έζησε τρεις δεκαετίες μέσα στην επιτυχία, την αναγνώριση και την καταξίωση. Αγάπησε το πάλκο όσο κανείς. Στην πίστα ήτανε αξεπέραστος και τα διάφορα προσωνύμια που του απέδιδαν οι συνάδελφοί του κάθε άλλο παρά τυχαία ήταν. Όπως είχε υποσχεθεί ο Στράτος, θα τραγουδούσε μέχρι το τελευταίο του βράδυ. Πράγματι, λίγες ώρες πριν αφήσει την τελευταία του πνοή, τραγουδούσε στο μαγαζί «Στράτος», ενώ νωρίτερα, το ίδιο απόγευμα, ηχογράφησε τον δίσκο «Ποιος άλλος» που κυκλοφόρησε ένα μήνα μετά τον θάνατό του. Κατά τον Τάκη Μουσαφίρη, τον δημιουργό του δίσκου αυτού, το τελευταίο τραγούδι που ηχογράφησε εκείνη την ημέρα, ήτανε το «Μη μ’ αφήνεις μόνο μου».
Από τα τέσσερα παιδιά του Στράτου, ο Άγγελος και ο Στέλιος Διονυσίου είναι σήμερα γνωστοί τραγουδιστές.
