Дмитрий Спиридонов — сын приказчика евпаторийских соляных промыслов, родился в Евпатории Таврической губернии. Брат священномученика Елеазара Спиридонова. По окончании Таврической духовной семинарии поступил в Санкт-Петербургскую духовную академию, которую окончил в 1903 г., 32 лет, со степенью кандидата богословия. Продолжил образование вольнослушателем Московского университета.
Возвратился в Крым, преподавал в Таврической духовной семинарии.
С 1907 г. являлся членом Таврической ученой архивной комиссии (ТУАК). В 1908 г. выступил в комиссии с докладом «К вопросу о мученичестве св. Климента, папы Римского, в Крыму», получившим высокую оценку. В 1913-1916 гг. занимался научной работой в Греции — в Афинах и на Афоне. Автор ряда исследований по церковной истории, в частности книг «Древнехристианские мученики», «Новациан и его раскол», перевода с греч. языка труда св. Климента «О девстве».
В 1918-1922 гг. работал учителем в Евпатории, был секретарем и председателем общины греч. храма прор. Илии, где настоятельствовал его брат священник Елеазар.
В 1922 г. поступил преподавателем в Крымский университет. В том же году избран товарищем председателя ТУАК, работал в крымском отделе охраны памятников истории и старины. Не соглашаясь с идеологизацией гуманитарных предметов в Крымском университете, перешел на работу в Симферопольский краеведческий музей, где впоследствии стал зам. директора и директором. С 1926г. вел работу по исследованию говоров греч. населения Приазовья, неск. лет выезжал в Мариупольский округ с этнографическими экспедициями. Имел международную известность как ученый, автор исторических, краеведческих и этнографических работ, таких как «Заметки по истории эллинства в Крыму», «Уроженцы северного побережья Черного моря в истории древнегреческой мысли», «О мариупольских греках» (некоторые из них публиковались в «Известиях ТУАК»).
О нем отзывались как о культурнейшем и эрудированнейшем человеке, имеющем глубокую веру. Он сосредоточил все внимание на ученых занятиях и молитве, только в них находя утешение и нравственное оправдание. Вел исключительно скромный, почти монашеский образ жизни, отличался возвышенным состоянием ума, молитвенной устраненностью от повседневных забот, смирением и кротостью. Принимал деятельное участие в церковной жизни, был активным членом двадцатки симферопольского Троицкого греч. храма. В 1934 г. благодаря квалифицированной помощи Дмитрия Спиридонова, клиру и прихожанам удалось отстоять от закрытия свою церковь как единственный правосл. храм в Симферополе. Со времени учебы в семинарии был близким другом священника Троицкого храма священномученика Николая Мезенцева. Дмитрию Спиридонову предлагали принять священнический сан, но по смирению он отказался.
20 января 1938 г. он был арестован по делу «контрреволюционной греческой националистической организации». Его обвиняли в том, что он «писал контрреволюционные клеветнические сведения о жизни в СССР, которые передавал в греческое консульство» (речь шла о составленном им обращении греков-прихожан в консульство Греции с просьбой помочь им защитить свой храм). Заключенных поместили в симферопольскую тюрьму, где подвергали пыткам и издевательствам. Дмитрий Спиридонович мужественно держал себя на допросах, не признал себя виновным в «контрреволюционной деятельности». 5 ноября Особой тройкой УНКВД по Крымской АССР приговорен к расстрелу.
Расстрелян 29 ноября 1938 года в Симферополе.
