Ο Σταμάτης Διονυσίου συνελήφθη προληπτικά το 1954, όπως και εκατοντάδες άλλοι αριστεροί της Θεσσαλονίκης, κατά την επίσκεψη του Τίτο στην Ελλάδα με το αιτιολογικό του δήθεν «φόβου πρόκλησης επεισοδίων», ενώ κατά την περίοδο της χούντας συνελήφθη, βασανίστηκε άγρια στο αστυνομικό τμήμα Ευόσμου από τον διοικητή του Ταμπάκη και στη συνέχεια εξορίστηκε στο κολαστήριο της Γυάρου.
Με ανακοίνωσή της η Κομματική Οργάνωση Κεντρικής Μακεδονίας του ΚΚΕ εκφράζει τα πιο θερμά και ειλικρινή της συλλυπητήρια στην οικογένεια και τους οικείους του.
Την είδηση του θανάτου του Σταμάτη Διονυσίου σχολίασε στο facebook ο νυν δήμαρχος Κορδελιού- Ευόσμου Πέτρος Σούλας κάνοντας λόγο για έναν αγωνιστή και ασυμβίβαστο δήμαρχο. Όπως έγραψε: «Ο Σταμάτης Διονυσίου κατά την διάρκεια της θητείας του ως δήμαρχος ήταν ιδιαίτερα μαχητικός και ασυμβίβαστος σε θέματα διεκδίκησης για τον δήμο, από όλες τις κυβερνήσεις. Η αγωνιστική του δράση και το έργο του τον καθιστά μέρος της ιστορίας του δήμου μας».