Fils de Constance Chlore et de l’impératrice Flavia Maximiana Theodora, et père de Flavius Dalmatius et de Flavius Hannibalianus. Il est le demi-frère cadet de Constantin 1er.
Dalmatius a grandi à Toulouse, dans les Gaules. Au milieu de la décennie 320, il retourna à Constantinople, à la cour de son demi-frère et fut nommé censeur et consul. À Antioche, il fut responsable de la sécurité de la frontière de l’est. Durant cette période, il eut à connaître le cas de l’évêque Athanase d’Alexandrie, un important opposant à l’arianisme [1] accusé de meurtre.
En 334, il vainquit la révolte de Calocaerus , qui s’était proclamé empereur à Chypre. Dans l’année qui suivit, il envoya des soldats au premier synode de Tyr pour sauver la vie d’Athanase.
Ses 2 fils et lui, qui pouvaient par leur naissance prétendre au titre impérial, furent exécutés lors de la grande purge qui suivit la mort de Constantin 1er en mai 337.