Год рождения и имя, данное при Крещении, неизвестно. Уроженец Переславля-Залесского. Монашеский постриг принял в Горицком Успенском монастыре.

Преподобный Димитрий является основателем Никольского общежительного монастыря (на берегу Плещеева озера). В 1354 г. встретился с преподобным Сергием, игуменом Радонежским.

Под влиянием Сергия Радонежского решил удалиться в глухое место и вместе с учеником Пахомием отправился на Север. В вологодских лесах на реке Великой, в Авнежской округе, они построили храм Воскресения Христова и хотели положить основание монастырю. Но местные жители боялись лишиться угодий, и пустынники отправились дальше.

Недалеко от Вологды, в излучине реки Димитрий решил создать первый на русском Севере общежительный монастырь. Скончался преподобный в глубокой старости 11 февраля 1406 года. Был погребён у южной стены деревянного Спасского храма.