Дионисий Ефимович Щёголев родился в декабре 1871 года в селе Рассказань Балашовского уезда Саратовской губернии и в Святом Крещении был наречен, вероятно, именем святого апостола и священномученика Дионисия Ареопагита. Его родители были крестьянами, и до рукоположения в иерейский сан Денис Ефимович также занимался крестьянским трудом. Поскольку в анкетах советского периода в графе «образование» будущий священномученик указывал «низшее», то можно предполагать, что окончил он лишь церковно-приходскую школу. О том, кто и когда совершил поставление святого Дионисия в сан диакона и иерея, сведений не сохранилось. Известно, что жил он в селе Чиганак Аркадакского района Саратовской области и был настоятелем местной церкви во имя святых бессребреников Космы и Дамиана. Деревянный храм с деревянной же колокольней был построен в 1863 году тщанием прихожан. В клировой ведомости за 1917 год указано, что в приходе проживало 660 человек, действовали земская и церковно-приходская школы.
По сведениям, полученным в УФСБ по Саратовской области, священник Дионисий Щёголев в 1930 году за недоплату налогов был осужден на пять лет лишения свободы с выселением за пределы Нижне-Волжского края. Непомерно завышенные налоги, которыми облагались «служители культа», представляли для советской власти легальный повод к репрессиям против духовенства, поскольку сами священники, лишенные по советскому законодательству элементарной возможности заработка, налоги уплатить, как правило, были не в состоянии.
Наказание отец Дионисий отбывал в спецпереселенческом трудпоселке № 21 в Карагандинской области. Своего священнического служения он не оставил и там, и именно поэтому был арестован вновь — 11 ноября 1932 года. В следственном деле записано, что, проживая в трудпоселке, священник «проводил службы, религиозные обряды, при этом высказывал свою непримиримость к советской власти, обращался к прихожанам: “Ваше дело просить Бога и влиять религиозными убеждениями на все крестьянство, а наше дело, если вернется старая власть, расправиться с коммунистами”».
В предъявленном обвинении священник Дионисий Щёголев виновным себя не признал, но не отрицал факта проведения богослужений. «Как священник, — говорил он на допросе, — я проводил богослужения в поселке Майкудук и однажды говорил проповедь, где было до двадцати человек, собравшихся спецпереселенцев. Проповедь была собственного сочинения на основании Священного Писания».
13 января 1933 года тройкой при ПП ОГПУ по Карагандинской области святой Дионисий был осужден по статье 58–10, 11 УК РСФСР и приговорен к ссылке в Сибирь сроком на три года. По всей видимости, срок сибирской ссылки священномученик отбыл полностью. В 1937 году он уже священствовал на своем прежнем приходе в селе Чиганак. А 26 октября 1937 года последовал третий, последний в его жизни арест. Аркадакским районным отделом НКВД отец Дионисий был заключен под стражу и отправлен в балашовскую тюрьму. Материалы, «изобличающие» новомученика, гонители начали собирать еще до его ареста. Так, в характеристике, выданной 5 октября чиганакским сельсоветом, сказано: «Поп Щёголев является весьма опасн [ым] для населения села Чиганака и других, в отношении антисоветской агитации на селе».
За время своего служения отец Дионисий так и не скопил никаких тленных богатств. «При обыске ничего не обнаружилось» — констатировали сотрудники НКВД в «Описи вещей, ценностей и документов». Священнику было предъявлено обвинение в «систематическом проведении среди населения антисоветской агитации, направленной на разложение трудовой дисциплины в колхозе, на развал колхоза», «дискредитировании политики ВКП (б) и Советского правительства» и в том, что он «клеветал на существующую колхозную систему, распуская провокационные слухи о голоде в колхозе», «восхвалял врагов народа Тухачевского, Якира, Уборевича и Пятакова».
Ни по одному из пунктов обвинения священномученик не признал себя виновным: «Никакой я антисоветской и контрреволюционной агитации на селе не распространял». Дело было завершено в кратчайшие сроки — 14 ноября 1937 года тройкой при УНКВД по Саратовской области отец Дионисий был осужден по статье 58–10 УК РСФСР и приговорен к высшей мере наказания — расстрелу. Приговор был приведен в исполнение 23 ноября 1937 года в Балашове. Место погребения мученика осталось неизвестным.
7 августа 1989 года в соответствии с Указом Президиума Верховного Совета СССР от 16 января 1989 года отец Дионисий по этому делу был реабилитирован. Ранее, 24 мая 1989 года, областной прокуратурой и Управлением КГБ по Карагандинской области он был реабилитирован и по делу 1933 года.
По представлению от Саратовской епархии 27 декабря 2000 года постановлением Священного Синода Русской Православной Церкви имя священномученика Дионисия Щёголева было включено в поименный состав Собора новомучеников и исповедников Российских. Он стал первым подвижником, официально прославленным в лике святых в Саратовской епархии. Празднование его памяти установлено 10 (23) ноября, в день его мученической кончины, и в день Собора новомучеников и исповедников Церкви Русской. 29 декабря 2010 года по благословению Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла имя священномученика Дионисия было внесено в список Собора Саратовских святых.