В ноябре 1870 года, в деревне Ягодное Самарской губернии, появился на свет мальчик в семье псаломщика.
В 1885 году завершил обучение в Самарском духовном училище. После завершения обучения в Самарской Духовной семинарии в течение двух лет занимал должность смотрителя в Самарском духовном училище.
В 1893 году он был посвящен в священника. В течение трех лет после этого он служил священником в селе Красные Дома в Самарском уезде. Затем он поступил в Казанскую Духовную Академию, где изучал историю церкви. После окончания академии он получил степень кандидата богословия, которая давала ему право преподавать в семинарии. Однако вместо этого, в августе 1900 года, он был назначен протопресвитером Военного и Морского духовенства и отправлен исполнять священнические обязанности на Императорской яхте "Штандарт". Он путешествовал по всему миру на этой яхте, духовно заботясь о матросах и офицерах команды в течение шести лет. В 1908 году отец Димитрий Поликарпов опубликовал книгу под названием "Воспоминания и впечатления первого судового священника во время заграничного плавания в 1900 году".
С 1906 по 1911 годы он служил священником, после чего стал настоятелем домовой церкви во имя святого Павла Исповедника при Морском кадетском корпусе. В течение этого времени он также преподавал Закон Божий.
6 мая 1909 года он был рукоположен в протоиереи.
16 мая 1911 года он был назначен пресвитером в Соборе Императорского Зимнего Дворца.
За время своей службы протоиерею Дмитрию Поликарпову были вручены различные церковные награды, в том числе он был удостоен нескольких орденов. В 1906 году он был награжден золотым наперсным крестом Государем Императором Николаем II.
В 1918 году священник стал священнослужителем при частном лице. Совместно с дочерью и зятем, который был горным инженером, он проживал в Самаре, на Северном Урале. Позже они переехали в Донбасс, где зятя назначили начальником горных работ на Брянском руднике Луганского округа. Сам Поликарпов поселился в городе Сталино, где в декабре 1925 года был избран верующими настоятелем Свято-Преображенского собора.
В 1926 году священник был задержан за проведение антисоветской пропаганды и после суда был отправлен в ссылку в Туркестан.
После истечения срока ссылки был запрещен проживать в Москве, Ленинграде, Ростове-на-Дону и соответствующих областях и округах УССР. О. Димитрий переехал в г. Великий Новгород, где был снова арестован в 1933 году. В документах по делу говорится, что он "на допросе 16.05.1933г. заявил, что он против обновленчества и относится враждебно к советской власти из-за преследования религии. Он никогда не будет проявлять сочувствия к ней. Он признал себя виновным..."
В 1936 году протоиерей Дмитрий Поликарпов был отправлен в город Осташков в Калининской (Тверской) области. Там, 31 августа 1937 года, он был приговорен к расстрелу тройкой УНКВД.
