Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Пятистишие, пятистишия, пятистишия, пятистиший, пятистишию, пятистишиям, пятистишие, пятистишия, пятистишием, пятистишиями, пятистишии, пятистишиях
пятисти́шие
-я, ср.
Стихотворение или строфа из пяти стихов.
пятисти́шие
ПЯТИСТИШИЕ -я; ср. Лит. Стихотворение или строфа из пяти стихов.
ПЯТИСТ’ИШИЕ, пятистишия, ср. (лит.). Стихотворение, строфа в пять стихов.